【摘 要】
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随机粗糙面电磁散射及其与目标复合散特性在目标探测与识别、微波遥感、无线通信、医学成像、海洋工程、表面光学和半导体物理等领域均具有重要的理论意义和实用价值。本文运用FDTD数值计算方法系统地研究了横向沙丘表面的电磁散射及其与目标的复合散射。主要研究内容如下:（1）采用蒙特卡罗（Monte Carlo）方法模拟指数型分布横向沙丘表面,以Herkelrath提出的土壤湿度与介电常数的通用式为基础,同时结
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随机粗糙面电磁散射及其与目标复合散特性在目标探测与识别、微波遥感、无线通信、医学成像、海洋工程、表面光学和半导体物理等领域均具有重要的理论意义和实用价值。本文运用FDTD数值计算方法系统地研究了横向沙丘表面的电磁散射及其与目标的复合散射。主要研究内容如下:（1）采用蒙特卡罗（Monte Carlo）方法模拟指数型分布横向沙丘表面,以Herkelrath提出的土壤湿度与介电常数的通用式为基础,同时结合国内学者通过对多类土壤拟合研究得到的数据,选择合适的参数计算沙土介电常数,入射波为TM波。运用FDTD方法研究了横向沙丘表面的电磁散射特性,分析了高度起伏均方根,相关长度,横向沙丘高度、迎风坡平距、背风坡平距、沙脊之间的间距,入射角和沙土湿度对散射系数的影响。（2）研究了指数型分布和高斯型分布横向沙丘表面与上方矩形目标的复合散射特性,分析了复合散射系数随横向沙丘表面高度起伏均方根、相关长度,入射角角度,矩形截面长度、宽度、倾角、高度,横向沙丘高度和迎风坡平距的变化规律。（3）研究了入射波为TM波和TE波时指数型分布横向沙丘表面与部分埋藏圆柱目标的复合散射特性,计算了横向沙丘表面高度起伏均方根、相关长度,入射角角度、圆柱目标的半径、埋藏深度、介电常数,横向沙丘的高度、背风坡平距对散射系数的影响。（4）使用Topp经验模型计算沙土的介电常数,取入射波为TM波,研究了横向沙丘表面与两个目标（圆柱和矩形截面柱）的复合电磁散射,圆柱和矩形截面柱分别位于横向沙丘表面的上方和下方,并且横向沙丘表面下方也是不同含水量的两层介质,分析了散射系数随横向沙丘表面高度起伏均方根、相关长度,入射角,圆柱半径、埋藏深度、矩形目标长度、第一层沙土介质含水量以及厚度的变化规律。
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