復(fù)源點在均勻各向同性介質(zhì)球散射中的應(yīng)用.pdf

1、從上世紀(jì)六七十年代開始，復(fù)源點因為其較實源點更加優(yōu)越的優(yōu)勢而越來越受到許多學(xué)者的關(guān)注。Norris給出了一種用復(fù)源點來精確代表實源點的方法，而Felsen等人對復(fù)源點，高斯束，本征波和復(fù)射線之間的關(guān)系進行了研究，得到了許多重要的結(jié)果，給出了高斯波束的場可以由多個復(fù)源點場精確疊加得到。因為高斯波束的近軸近似特性，關(guān)于高斯波束的散射問題一直是一個研究的熱點。許多學(xué)者在球和柱的高斯波束散射方面做出了貢獻。
　　 傳統(tǒng)的球散射的求解方法

2、是由Lorentz和Mie年分別于1890年和1908年提出的，后人把他們的工作合稱為Lorentz—Mie理論．Lorentz—Mie理論是在球面坐標(biāo)系下把Helmholtz方程分離變量再結(jié)合球面的連續(xù)性邊界條件來進行求解。但是，在隨著介質(zhì)球的電尺寸越來越大的時候，用Lorentz—Mie理論來進行散射計算的時候會出現(xiàn)收斂變慢，計算結(jié)果不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)。而用復(fù)源點來構(gòu)造介質(zhì)球的散射場來進行計算可以避免這些情況的出現(xiàn)，因為高斯波束的近軸

3、特性，使得計算電大尺寸散射的時候能得到較好的結(jié)果，而高斯波束可以由多個復(fù)源點來疊加得到，從而，用復(fù)源點來計算電大尺寸散射可以避免用傳統(tǒng)的Lorentz—Mie理論來計算所帶來的一些問題。
　　 與將高斯波束作為入射場來計算介質(zhì)球的散射不同，本文用復(fù)源點的場結(jié)構(gòu)來構(gòu)造各向同性介質(zhì)球的球內(nèi)、外散射場，并給出了相應(yīng)的數(shù)值計算結(jié)果和用傳統(tǒng)Lorentz—Mie理論計算的數(shù)值計算結(jié)果。本文先對單層的均勻各向同性介質(zhì)球的散射進行了研究，隨后

4、對兩層均勻各向同性介質(zhì)球和帶有介質(zhì)層的導(dǎo)體球的散射進行了研究。通過在介質(zhì)球內(nèi)部設(shè)置一組加權(quán)的復(fù)源點來構(gòu)造球內(nèi)、外的散射場，再利用球面上的連續(xù)性邊界條件來確定復(fù)源點的加權(quán)系數(shù)，從而來確定介質(zhì)球的場分布。文章中的數(shù)值結(jié)果是通過計算球的雷達散射截面(RCS)來給出，通過與傳統(tǒng)的Lorentz—Mie理論的計算結(jié)果相比較，可以看出用復(fù)源點來求解球的散射是具有可行性的。因此，本文用復(fù)源點來構(gòu)造球內(nèi)、外的散射場，結(jié)合球面上的連續(xù)性邊界條件來確定介質(zhì)