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第1章 电磁理论基本方程1

1.1 麦克斯韦方程组1

1.2 磁荷存在时的麦克斯韦方程组3

1.3 媒质的电磁特性5

1.4 边界条件8

1.5 电磁场的波动方程9

1.6 电磁场的位函数及其波动方程10

1.7 用矢量位的分量表示的电磁场13

1.8 电磁场的能量和能流16

1.9 小结17

参考文献17

第2章 电磁波的散射18

2.1 目标的散射截面和散射振幅18

2.2 目标散射振幅的计算19

2.3 Rayleigh散射近似22

2.4 Born近似25

2.5 WKB内部波数近似方法28

2.6 球形目标对电磁波的散射30

2.6.1 球形导体目标对电磁波的散射30

2.6.2 球形介质目标对电磁波的散射34

2.7 一般情况下球形目标对电磁波的散射35

2.7.1 矢量及角度的变换关系36

2.7.2 矢量及角度的变换关系的讨论39

2.7.3 矢量及角度的变换关系的应用40

2.8 理想导电圆柱对平面波的散射40

2.9 小结42

参考文献43

3.2 坐标的尺度变换关系44

第3章 球坐标系中电磁场的多尺度理论44

3.1 引言44

3.3 算符的变换关系47

3.4 自由空间电磁场量的变换关系49

3.4.1 电位移矢量与磁感应强度矢量的变换49

3.4.2 电场强度矢量与磁场强度矢量的变换52

3.5 极化强度矢量与磁化强度矢量的变换54

3.6 传播矢量的变换54

3.7 边界条件的研究55

3.8 电磁波能量密度与能流密度矢量的尺度变换56

3.9 介质电磁参数的变换56

3.10 伸缩坐标系中的电波传播特性57

3.11 小结61

参考文献62

4.2 椭圆柱坐标的尺度变换63

第4章 圆柱系中电磁场的多尺度理论63

4.1 引言63

4.3 算符的变换关系65

4.4 自由空间电磁场量的变换关系67

4.4.1 电位移矢量与磁感应强度矢量的变换67

4.4.2 电场强度矢量与磁场强度矢量的变换70

4.5 极化强度矢量与磁化强度矢量的变换71

4.6 其它几个电磁参量尺度变换72

4.7 伸缩坐标系中的电波传播特性73

4.8 椭球散射误差的减小方法77

4.9 小结79

参考文献79

5.1 引言80

第5章 椭球目标的电磁波散射特性80

5.2 椭球粒子的散射场81

5.2.1 电磁场的变换81

5.2.2 导体椭球目标的电磁散射特性82

5.2.3 介质椭球的散射特性90

5.3 椭圆盘类目标的散射特性91

5.4 目标的交叉极化分辨率94

5.5 多层椭球目标的散射特性97

5.6 小结100

参考文献101

第6章 椭圆柱体的散射特性研究102

6.1 引言102

6.2 椭圆柱的尺度变换及其电磁场的尺度变换102

6.3 导体椭圆柱的散射特性103

6.4 涂层导体椭圆柱体的散射特性107

6.5 双层介质椭圆柱的散射特性111

6.6 涂层板目标的散射特性研究114

6.7 小结116

参考文献116

第7章 介质的等效介电常数118

7.1 离散介质的等效介电常数118

7.2 等效介电常数模型119

7.2.1 模型结构的辨识119

7.2.2 模型参数的辨识121

7.3 仿真结果及模型的效果122

7.3.1 仿真结果122

7.3.2 模型的效果126

7.4 等效介电常数的随机特性研究127

7.5.1 雨介质中电波的传播速度130

7.5 应用130

7.5.2 雨介质引起的交叉极化132

7.6 窄带脉冲波展宽效应的研究133

7.6.1 毫米波段雨介质中波矢量与频率的关系133

7.6.2 窄带脉冲波的时间展宽效应136

7.6.3 窄带脉冲波随降雨率的展宽效应137

7.7 各向同性雨介质的等效介电常数139

7.8 小结141

参考文献142

第8章 电磁相互作用对目标散射极化特性的影响143

8.1 目标复合散射极化特性的意义143

8.2 降雨与椭体类目标的相互电磁作用143

8.2.1 处理椭球目标与背景的相互电磁作用的系统方法143

8.2.2 处理目标与背景相互作用的解析方法147

8.2.3 椭圆柱体目标与背景的电磁作用150

8.3 目标与背景相互作用对交叉极化分辨率的影响151

8.3.1 对椭球目标交叉极化分辨率的影响151

8.3.2 对椭圆柱目标交叉极化分辨率的影响153

8.4 椭球目标与背景相互作用对其散射矩阵的影响154

8.4.1 对椭球目标散射矩阵的影响155

8.4.2 电磁相互作用对特征值及特征矢量的影响157

8.5 小结159

参考文献159

附录160

附录1 国际电讯联盟推荐的用于预报雨引起的电磁波衰减模型160

附录2 微分恒等式162

附录3 特殊函数及坐标系中的微分关系162