超寬帶電磁場(chǎng)傳播與衰減特性研究.pdf

1、超寬帶電磁波在空氣中的傳播特性前人己作過許多工作，也有比較系統(tǒng)的理論，但其散射特性以及在介質(zhì)中的衰減特性尚無人問津。本文的研究是國(guó)家自然科學(xué)基金“城市災(zāi)害救助的超寬帶電磁探測(cè)方法研究”(No．40374027)項(xiàng)目的一部分工作。為了解決生命救護(hù)難題，填補(bǔ)我國(guó)這一領(lǐng)域的空白，本文開展了一系列關(guān)于在介質(zhì)中的超寬帶電磁波的傳播特性研究，主要工作是研究分析超寬帶電磁波波場(chǎng)特征、衰減特性及散射特性。通過對(duì)數(shù)學(xué)物理方程的計(jì)算和計(jì)算機(jī)模擬，研究了超寬

2、帶電磁波的傳播特性，分析了超寬帶電磁波在不同介質(zhì)中的衰減及散射特性，完成了超寬帶電磁波的時(shí)域波場(chǎng)分析、波場(chǎng)衰減特性分析，波場(chǎng)散射特性分析，并將其與普通寬帶及窄帶電磁波進(jìn)行對(duì)比，得出超寬帶電磁脈沖作為該基金項(xiàng)目輻射源是合適和有利的。本文的特色之處是所有模擬均使用的是數(shù)學(xué)物理方程的解析解而非一般常見的數(shù)值解。 本文圍繞著超寬帶電磁場(chǎng)輻射傳播特性研究，從理論與模擬技術(shù)探討了超寬帶電磁場(chǎng)輻射理論、能流密度、與輻射器口徑的關(guān)系以及在不同介

3、質(zhì)中的衰減特性及特定目標(biāo)體的散射情況等問題，主要包括以下內(nèi)容： 1．介紹了超寬帶電磁脈沖信號(hào)的定義并對(duì)該定義進(jìn)行分析，給定超寬帶電磁波的標(biāo)準(zhǔn)激勵(lì)脈沖信號(hào)源，研究了超寬帶TEM天線口徑輻射場(chǎng)軸線上任意一點(diǎn)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度與口徑大小及激勵(lì)脈沖的關(guān)系。 2．利用Maxwell方程的位函數(shù)解探討了一般均勻圓電流分布的輻射場(chǎng)及能量流動(dòng)規(guī)律。 3．研究了介質(zhì)中超寬帶電磁波的衰減特性，定義了超寬帶電磁波穿透深度的概念，對(duì)具有相同主