矢量拋物線方程在電波傳播中的應用.pdf

1、當前，移動、無線技術(shù)領域正處在一個高速發(fā)展的時期，GPS的廣泛使用，遙感遙測技術(shù)的普及等，使得復雜環(huán)境下的電波傳播預測已經(jīng)成為一個重要的研究課題。復雜環(huán)境下的電磁特性研究對無線通信網(wǎng)絡優(yōu)化、GPS定位、雷達預警、電子戰(zhàn)等都會有很重要的作用。
　　 拋物線方程(Parabolic Equation)是波動方程的一種近似形式，它假設電磁波能量在沿著拋物線軸向的錐形區(qū)域內(nèi)傳播。該方法能處理各種復雜環(huán)境下的電波傳播特性研究且算法效率高，

2、在對流層電波傳播中得到了廣泛的運用。這些年來，人們對拋物方程法進行了大量的研究并取得了豐富成果；但是仍然存在著許多尚未解決的問題。本文主要研究復雜環(huán)境下電波傳播的拋物線方程法，基于拋物線方程方法來計算無線通信中的電波傳播衰減值。
　　 本文首先討論了當前電波傳播特性問題的國內(nèi)外相關(guān)工作的研究動態(tài)，介紹PE方法的歷史、發(fā)展及應用前景。接著給出了PE算法的基本理論并對相關(guān)公式進行了細致地推導，包括二維標準拋物線方程、三維標量拋物線方

3、程、矢量拋物線方程、位函數(shù)的矢量拋物模型。然后研究了矢量3DPE模型的邊界條件，為3DPE模型設置吸收邊界。推導出以電磁場位函數(shù)表現(xiàn)的3DPE阻抗邊界條件，闡述求解阻抗邊界條件的具體方法和步驟。并且運用高效的傅立葉分步步進(SSFT)算法——場的奇偶分解法來求解3DPE，還以平地面電波傳播的衰減值計算為例證實了拋物模型的可靠性。最后利用PE算法計算典型地形傳播問題的電磁場特性，對山區(qū)無線通信電路路徑傳播衰減值進行了計算，將結(jié)果與惠更斯-