【摘 要】
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平面波电磁散射的研究以及应用已经遍布到各个领域，在众多的研究方法中，解析解的方法一直受到众多学者的青睐。本文用解析法对磁各向异性媒质球结构的内部场开展了理论研究，进而
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平面波电磁散射的研究以及应用已经遍布到各个领域，在众多的研究方法中，解析解的方法一直受到众多学者的青睐。本文用解析法对磁各向异性媒质球结构的内部场开展了理论研究，进而得到磁各向异性介质球内部近场的电磁特性。其中，在直角坐标系下展开矢量球波函数及其相对应的系数是后续编程的关键。 本文研究的是一种只有磁导率为张量形式的磁各向异性媒质的球结构的近场电磁特性，论文首先介绍了电磁散射基本理论，给出了媒质的宏观特性和媒质的分类及对应的本构关系。并通过时谐场满足的波动方程和亥姆霍兹矢量解得到矢量球波函数在球坐标系下的三个分量的表达式，并利用坐标转换理论转换到直角坐标系下。基于麦克斯韦理论，求解电磁场所满足的微分方程进而得出本征矩阵，解得相对应的本征值及其本征矢量。求出所研究的媒质外的入射场以及散射场并在边界匹配理论的基础上表示成矩阵形式，得到关于散射系数的矩阵表达式，最终把介质球内部电磁场用矩阵的形式表示出来。分别研究了电小尺寸、中等尺寸、电大尺寸的磁各向异性介质球的近场电磁散射特性，采用Fortran语言首先对矢量球波函数及其相对应的系数用矩阵的形式进行编程，进而对介质球内部场进行编程，运行程序得到随着矢量球波函数的三个参数的变化的内部场强的模值，然后用Sufer制图软件把抽象的数值结果转变成直观的图形呈现出来。从图中可以看出这三种尺寸的介质球内部场强大的分布大多呈直线形，而内部场强小的分布呈幅度不一的波浪形，整体上是随着工作距离的由近及远内部场强逐渐减弱，部分区域出现接近于零或等于零的情况，不同的磁导率的介质球的近场散射特性也不相同，可看出近场电磁散射特性不仅受介质球的尺寸大小的影响还与介质种类相关，这些与磁各向异性介质球的近场电磁散射的物理特性相吻合，验证了计算以及所编程序的正确性。
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