mie散射理论方程_电磁散射工程应用基础

2024-05-12 20:10:37

散射问题分类

根据散射体尺寸和波长

的关系，散射方式可分为低频散射（瑞利区：ka<0.5)、谐振散射和高频散射；当入射波长和散射体的尺寸处于同一个量级时（0.5

ka

20)，目标处于谐振区；当入射波长远小于散射体长度时（ka>20),目标处于高频散射区（又称为光学区）。

RCS

RCS是度量目标对雷达波散射能力的物理量，定义为单位立体角内，目标朝接收方向散射的功率，与给定方向入射于该目标的平面波功率密度值之比的4

倍。

即RCS为：

=4

。

RCS按场区划分，有远场RCS和近场RCS。按入射频谱来分，有点频RCS和宽带RCS。按雷达站接受发射位置来分，有单站RCS、准单站RCS和双站RCS（即关注的入射功率方向和散射功率方向不同）。

电磁理论基础

一个电磁问题的确定性矢量偏微分方程组由三部分组成：麦克斯韦方程组、介质本构关系和求解域边界问题。

麦克斯韦方程组+电流连续性方程共有5个方程，对于时变场来说，只有3个方程是独立的。时变场一般采用描述旋度的两个方程求解E、H、D、B。

介质本构关系：

,

,

。

分别是表征材料电磁特性的参数，分别为介电常数（F/m),磁导率（H/m)和电导率（S/m)。

边界条件：若金属为理想导体，则边界条件即可写为第一类边界条件，也可写为第二类边界条件：

或^…….。开域问题（如辐射和散射问题）的边界条件一般是第三类边界条件。

实际的电磁散射问题，散射体往往非完纯导体而是吸波材料涂覆的导体或粗糙面的导体，求解这样的问题，采用近似边界条件方便，称为阻抗边界条件IBC（Impedance Boudary Condition)

（笔记来源于《FEKO仿真原理与工程应用》）

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