分层双轴各向异性介质电磁传播矩阵计算

朱 逸, 李建周, 秦则芸, 刘祥威, 张生俊

(1. 西北工业大学电子信息学院, 陕西 西安 710129;2. 试验物理与计算数学重点实验室, 北京 100076)

0 引 言

各向异性介质在武器隐身领域越来越受到重视[1-2],其电磁传播特性受到国内外专家学者的普遍关注[3-4]。目前,实现电大尺寸目标的低可探测性主要依靠赋形技术和雷达吸波材料技术[5-6]。由于各向异性介质特殊的电磁特性,不仅能吸收雷达发射波,还能通过控制介质光轴使散射波能量集中于雷达非观测方向,进一步提升目标隐身性能[7-8],因此在目标雷达特性研究领域,各向异性介质涂覆目标电磁散射建模备受关注[9-10]。

目前对各向异性介质涂层的处理手段主要有两种,一种是等效阻抗模型方法,该方法将涂覆目标等效为各向异性阻抗目标[11-12],利用表面等效阻抗去处理介质涂层的电磁边界问题,此方法的好处在于不用分析涂覆目标的内部场,能够快速实现散射问题求解,但该方法作为一种等效算法,计算准确度不能得到保证,并且适用范围也存在一定限制。另一种方法是分层模型方法[13-16],将目标表面涂层直接看作单层或者多层各向异性介质的吸附,对其内部场进行分析,该方法的优点是与真实情况相符,计算结果更为准确,普遍适用于各种情形,但其机理研究更为复杂和困难。对于分层模型方法,Teitler等最先开始了分层各向异性介质的反射特性研究[17]。Guiwich等研究了多层各向异性球体中的平面波散射递推公式[18]。……