超寬帶電磁場(chǎng)傳播特性模擬與研究.pdf

1、超寬帶電磁場(chǎng)在真空中和空氣中的慢衰減規(guī)律前人已作過許多工作，也有比較系統(tǒng)的理論。本文的研究是國家自然科學(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)中的超寬帶電磁脈沖信號(hào)的傳播特性研究，主要工作包括研究分析超寬帶電磁波場(chǎng)的特征，通過對(duì)數(shù)學(xué)物理方程的計(jì)算和計(jì)算機(jī)模擬，研究了超寬帶電磁脈沖的產(chǎn)生機(jī)理和傳播特性，分析輻射的超寬帶

2、電磁脈沖在不同介質(zhì)中的后向散射性質(zhì)，完成超寬頻帶電磁脈沖的時(shí)域波場(chǎng)分析、波場(chǎng)衰減特性分析，并將其與普通單頻連續(xù)波作為探測(cè)源進(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到數(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)系以及在不同介質(zhì)中特定目標(biāo)體的散射情況等問題，主要包括以下

3、內(nèi)容： 1.從時(shí)域Maxwell方程出發(fā)，利用位勢(shì)理論，探討了一般時(shí)空源分布近遠(yuǎn)場(chǎng)超寬帶電磁輻射特點(diǎn)和規(guī)律。超寬帶電磁場(chǎng)的輻射特性可用沖激輻射特性來表示。激勵(lì)信號(hào)的時(shí)間寬度決定了電磁場(chǎng)能量的衰減快慢。 2.研究了對(duì)超寬帶天線口徑的激勵(lì)，結(jié)果表明如果觀測(cè)點(diǎn)在口徑的中軸線上則輻射電磁的幅度與天線口徑的面積有關(guān)，與口徑形狀無關(guān)；如果觀測(cè)點(diǎn)為空間中任意一點(diǎn)，則激勵(lì)與電磁幅度有關(guān)，即對(duì)矩形口徑而言，激勵(lì)長邊所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)幅度大于激