大地土壤表面与浅埋多目标宽带复合电磁散射研究
本文关键词: 时域有限差分方法 宽带复合电磁散射 大地土壤表面 多目标 出处:《物理学报》2016年20期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为了满足浅埋于粗糙面下方多目标测量和检测的需要,采用土水混合物介电常数的Topp方程模型表示大地土壤的介电特性,应用指数型分布粗糙面和Monte Carlo方法模拟大地土壤表面,运用时域有限差分方法研究大地土壤表面与浅埋多目标的宽带复合电磁散射,得出了复合散射系数的频率响应曲线.结果表明,复合散射系数随频率振荡地变化;随土壤表面均方根、土壤含水率、目标截面高度和间距的增大而增大,随目标截面宽度的增大而减小;随电磁波入射角的变化较大且较为复杂;随土壤表面相关长度、目标埋藏深度、目标介电参数的变化较小但较为复杂.与其他数值计算方法相比较,采用时域有限差分方法既可获得较高的准确性,同时又可减少计算时间和内存占用量,而且可以计算地、海粗糙面与附近任意多目标的宽带复合散射.
[Abstract]:In order to meet the need of multi-objective measurement and detection under shallow rough surface, the Topp equation model of the dielectric constant of soil-water mixture is used to express the dielectric properties of the earth soil, and the exponential distributed rough surface and Monte Carlo method are used to simulate the earth soil surface. Using the finite difference time-domain (FDTD) method, the wide-band composite electromagnetic scattering from the earth soil surface and shallow multi-targets is studied, and the frequency response curve of the composite scattering coefficient is obtained. The results show that the complex scattering coefficient oscillates with the frequency. With the increase of the root mean square of soil surface, soil moisture content, the height and spacing of the target section, and the increase of the width of the target section, the change of incidence angle of electromagnetic wave is larger and more complex, and with the correlation length of soil surface, Compared with other numerical methods, the finite difference time domain (FDTD) method can not only obtain higher accuracy, but also reduce the computational time and memory consumption. Moreover, it is possible to calculate the wide band composite scattering between the sea rough surface and any multiple targets nearby.
【作者单位】: 延安大学物理与电子信息学院;复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:61379026) 陕西省科学技术研究发展计划(工业攻关)(批准号:2014K05-61) 陕西省高水平大学建设专项资金(批准号:2015SXTS02) 复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室开放基金(批准号:EMW201502)资助的课题~~
【分类号】:TN011
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,本文编号:1516689
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