單軸各向異性介質(zhì)球的高斯波束散射.pdf

1、本文根據(jù)單軸各向異性介質(zhì)的Maxwell方程組和電場矢量微分方程，利用Fourier變換和球矢量波函數(shù)的本征矢量與平面波因子乘積的展開系數(shù)，推導(dǎo)出單軸各向異性介質(zhì)球中電場矢量的解析表達(dá)式。結(jié)合在軸入射高斯波束和散射場用球矢量波函數(shù)表示的展開式，利用邊界條件，導(dǎo)出了單軸各向異性介質(zhì)球內(nèi)場和散射場的展開系數(shù)，數(shù)值分析了在軸高斯波束入射情況下RCS的空間分布，研究了尺寸參數(shù)對后向RCS的影響，以及波束寬度、εz和εz：對散射截面的影響，得出了

2、和對RCS的影響是等同性和在單軸各向異性介質(zhì)中對偶關(guān)系仍然成立的結(jié)論。其數(shù)值計算結(jié)果和平面波入射情況的文獻(xiàn)、XFDTD數(shù)值計算結(jié)果都進(jìn)行了比較，并與退化為各向同性介質(zhì)球時平面波入射的Mie理論計算結(jié)果比較，均符合得很好。 結(jié)合離軸入射高斯波束的球矢量波函數(shù)展開式和單軸介質(zhì)球中電場、磁場的解析表達(dá)式，利用邊界條件，導(dǎo)出了單軸各向異性介質(zhì)球在離軸高斯波束照射下的內(nèi)場和散射場的展開系數(shù)，并給出RCS空間分布的數(shù)值計算結(jié)果。研究了離軸程

3、度、粒子尺寸參數(shù)、和對散射截面的影響。退化為平面波入射的數(shù)值計算結(jié)果和已有的文獻(xiàn)比較，也吻合得很好。 在單軸各向異性介質(zhì)球矢量波函數(shù)理論的基礎(chǔ)上，我們初步研究了單軸各向異性介質(zhì)球?qū)Ψ瞧叫兄鞴廨S入射的高斯波束的電磁散射。在以主光軸為z1軸的坐標(biāo)系中利用單軸介質(zhì)中的Maxwell方程組、球矢量波函數(shù)和Fourier變換，求出了電場和磁場的本征矢量，通過旋轉(zhuǎn)變換到入射波束展開所在的球坐標(biāo)系中，導(dǎo)出了內(nèi)場的球矢量波函數(shù)展開表達(dá)式，以及結(jié)