腔体电磁散射特性的建模与校模

腔体结构是一类特殊的电磁散射结构，该类结构通常会在一个较宽的空域内产生较强 的电磁散射。对该类结构散射特性的分析有助于对目标整机散射特性的预估。由于各种 实际腔体的物理尺寸远大于波长，而且结构和形状不规则，因此通常很难建立精确的数 学模型来对这类腔体结构进行有效的电磁散射分析。 基于以上的情况，本论文在复射线分析方法的基础上，为任意弯曲和变截面腔体建立 了精确的电磁散射数学模型。应用这些模型，本文计算了任意变截面弯曲腔体的RCS值， 分析了各种因素对腔体RCS的影响，得出了许多有用的结论。除此之外，本文还讨论了 数据简化处理的方法，结合此方法对该RCS计算分析软件进行了校验。 本文的第一章对一般腔体的电磁散射机理和电磁散射分析方法进行了详细地讨论，具 体分析比较了导波模式法、几何光学射线法、高斯波束法和复射线方法。分析结果认为， 使用复射线方法来计算复杂腔体的RCS值是较好的选择。 在第二章中，本文对复射线的基本理论进行了介绍。简单讲述了复射线场的特点及其 分析方法。 第三章对使用复射线方法计算腔体电磁散射的关键技术进行了讨论，包括复射线展 开、射线轨迹追踪、近轴近似理论和远区散射场叠加等。本章还详细讨论了使用Hermite 三次曲面来构造任意变截面弯曲腔体的方法。最后，本章讨论了腔体RCS通用计算软件具 体设计中的一些问题。 在第四章中，本文详细介绍了RCS计算和测试数据简化的数学基础及处理方法，给 出了模块设计的大体流程及界面。 本文的第五章运用数据处理程序，将准确的测量数据结果或有关文献结果与RCS计 算软件的计算结果进行比较校验，检验了RCS计算软件的精确度。 第六章中，本文使用上述方法计算了一些复杂腔体的RCS值，并就各种因素对腔体 RCS的影响进行了分析，得出了许多有用的结论。 作为本文一项重要的工作，我们设计并实现了腔体RCS计算分析和数据处理软件。 整个软件计算速度快且有良好的性能和简单方便的操作界面，具有很强的工程实用价值。