小粗糙度表面上方物體的散射.pdf

1、粗糙面的散射問(wèn)題是電磁波散射領(lǐng)域的重要分支,并且在許多學(xué)科中有實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值。有關(guān)粗糙面的課題包括粗糙面建模,粗糙面與目標(biāo)的散射特性,多次散射及漫散射等。對(duì)粗糙面散射問(wèn)題的分析方法也分為解析方法和數(shù)值方法,兩者各有其優(yōu)勢(shì)。如果將粗糙面作為樣本空間中的一個(gè)樣本,那么散射波場(chǎng)就是粗糙面的泛函,由高斯隨機(jī)面產(chǎn)生散射波場(chǎng)是滿足高斯統(tǒng)計(jì)的隨機(jī)泛函。利用泛函分析方法的優(yōu)勢(shì)在于,隨機(jī)散射波場(chǎng)的數(shù)學(xué)描述中已經(jīng)包含了多重散射,可以解析地研究各種統(tǒng)計(jì)性質(zhì),

2、并且可以得到類似微擾法的多重散射項(xiàng)。
　　 本文應(yīng)用隨機(jī)泛函方法研究一維以及二維小粗糙度表面上方物體的波散射。由粗糙表面的隨機(jī)格林函數(shù)以及邊界條件,可以將物體和粗糙面相聯(lián)系,從而簡(jiǎn)化分析過(guò)程。本文計(jì)算了小粗糙度表面上方圓柱和圓球的非相干散射(包括Dirichlet和Neumann邊界條件)角分布,結(jié)果證明粗糙面上方的物體會(huì)使后向散射顯著增強(qiáng),在Neumann邊界條件時(shí)由于表面波的存在這一現(xiàn)象尤為明顯。
　　 本研究分為五

3、個(gè)部分。第一章主要討論了粗糙面散射理論的基本概念、發(fā)展歷史、主要的研究課題、部分實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域以及處理不同粗糙面的理論基礎(chǔ)。第二章主要討論了兩種處理滿足特定條件的粗糙面的經(jīng)典理論,Kirchhoff近似和微擾法。第三章討論了隨機(jī)泛函方法處理粗糙面的模型、均勻隨機(jī)場(chǎng)、隨機(jī)格林函數(shù)以及該模型下得到的相干和非相干散射角分布。第四章以高斯隨機(jī)面上方水平放置的圓柱體的散射角分布為例,并討論了不同條件下的后向散射增強(qiáng)現(xiàn)象。第五章將情況推廣到二維,討