电磁场的多尺度变换理论及其应用PDF电子书下载

第1章 电磁理论基本方程 1

1.1 麦克斯韦方程组 1

1.2 磁荷存在时的麦克斯韦方程组 3

1.3 媒质的电磁特性 5

1.4 边界条件 8

1.5 电磁场的波动方程 9

1.6 电磁场的位函数及其波动方程 10

1.7 用矢量位的分量表示的电磁场 13

1.8 电磁场的能量和能流 16

1.9 小结 17

参考文献 17

第2章 电磁波的散射 18

2.1 目标的散射截面和散射振幅 18

2.2 目标散射振幅的计算 19

2.3 Rayleigh散射近似 22

2.4 Born近似 25

2.5 WKB内部波数近似方法 28

2.6 球形目标对电磁波的散射 30

2.6.1 球形导体目标对电磁波的散射 30

2.6.2 球形介质目标对电磁波的散射 34

2.7 一般情况下球形目标对电磁波的散射 35

2.7.1 矢量及角度的变换关系 36

2.7.2 矢量及角度的变换关系的讨论 39

2.7.3 矢量及角度的变换关系的应用 40

2.8 理想导电圆柱对平面波的散射 40

2.9 小结 42

参考文献 43

3.2 坐标的尺度变换关系 44

第3章 球坐标系中电磁场的多尺度理论 44

3.1 引言 44

3.3 算符的变换关系 47

3.4 自由空间电磁场量的变换关系 49

3.4.1 电位移矢量与磁感应强度矢量的变换 49

3.4.2 电场强度矢量与磁场强度矢量的变换 52

3.5 极化强度矢量与磁化强度矢量的变换 54

3.6 传播矢量的变换 54

3.7 边界条件的研究 55

3.8 电磁波能量密度与能流密度矢量的尺度变换 56

3.9 介质电磁参数的变换 56

3.10 伸缩坐标系中的电波传播特性 57

3.11 小结 61

参考文献 62

4.2 椭圆柱坐标的尺度变换 63

第4章 圆柱系中电磁场的多尺度理论 63

4.1 引言 63

4.3 算符的变换关系 65

4.4 自由空间电磁场量的变换关系 67

4.4.1 电位移矢量与磁感应强度矢量的变换 67

4.4.2 电场强度矢量与磁场强度矢量的变换 70

4.5 极化强度矢量与磁化强度矢量的变换 71

4.6 其它几个电磁参量尺度变换 72

4.7 伸缩坐标系中的电波传播特性 73

4.8 椭球散射误差的减小方法 77

4.9 小结 79

参考文献 79

5.1 引言 80

第5章 椭球目标的电磁波散射特性 80

5.2 椭球粒子的散射场 81

5.2.1 电磁场的变换 81

5.2.2 导体椭球目标的电磁散射特性 82

5.2.3 介质椭球的散射特性 90

5.3 椭圆盘类目标的散射特性 91

5.4 目标的交叉极化分辨率 94

5.5 多层椭球目标的散射特性 97

5.6 小结 100

参考文献 101

第6章 椭圆柱体的散射特性研究 102

6.1 引言 102

6.2 椭圆柱的尺度变换及其电磁场的尺度变换 102

6.3 导体椭圆柱的散射特性 103

6.4 涂层导体椭圆柱体的散射特性 107

6.5 双层介质椭圆柱的散射特性 111

6.6 涂层板目标的散射特性研究 114

6.7 小结 116

参考文献 116

第7章 介质的等效介电常数 118

7.1 离散介质的等效介电常数 118

7.2 等效介电常数模型 119

7.2.1 模型结构的辨识 119

7.2.2 模型参数的辨识 121

7.3 仿真结果及模型的效果 122

7.3.1 仿真结果 122

7.3.2 模型的效果 126

7.4 等效介电常数的随机特性研究 127

7.5.1 雨介质中电波的传播速度 130

7.5 应用 130

7.5.2 雨介质引起的交叉极化 132

7.6 窄带脉冲波展宽效应的研究 133

7.6.1 毫米波段雨介质中波矢量与频率的关系 133

7.6.2 窄带脉冲波的时间展宽效应 136

7.6.3 窄带脉冲波随降雨率的展宽效应 137

7.7 各向同性雨介质的等效介电常数 139

7.8 小结 141

参考文献 142

第8章 电磁相互作用对目标散射极化特性的影响 143

8.1 目标复合散射极化特性的意义 143

8.2 降雨与椭体类目标的相互电磁作用 143

8.2.1 处理椭球目标与背景的相互电磁作用的系统方法 143

8.2.2 处理目标与背景相互作用的解析方法 147

8.2.3 椭圆柱体目标与背景的电磁作用 150

8.3 目标与背景相互作用对交叉极化分辨率的影响 151

8.3.1 对椭球目标交叉极化分辨率的影响 151

8.3.2 对椭圆柱目标交叉极化分辨率的影响 153

8.4 椭球目标与背景相互作用对其散射矩阵的影响 154

8.4.1 对椭球目标散射矩阵的影响 155

8.4.2 电磁相互作用对特征值及特征矢量的影响 157

8.5 小结 159

参考文献 159

附录 160

附录1 国际电讯联盟推荐的用于预报雨引起的电磁波衰减模型 160

附录2 微分恒等式 162

附录3 特殊函数及坐标系中的微分关系 162