文档名：各向异性电离层中沿地磁场取向有限长柱体目标的近场散射
摘要：为了研究甚低频(verylowfrequency,VLF)电磁波对电离层中目标的近场散射机制,提出了一种VLF电磁波在该环境中对有限长金属和介质柱体近场散射的计算方法.首先,通过定义散射系数和交叉散射系数,分析各向异性电离层中电型波和磁型波激励下的散射矩阵;然后,根据积分方程法和矩量法,计算得到各向异性电离层中有限长金属和介质柱体的近区散射场和表面电流半解析表达式;最后,通过各向异性电离层中VLF波的特征波分析,给出柱体近区散射场中寻常波(O波)和非寻常波(E波)分量空间分布情况.计算结果表明:电离层中VLF波在金属和介质目标表面激励了不同的电流,并在不同的电离层环境参数、柱体尺寸和入射角度下产生相应的近场散射和耦合散射;通过对比O波和E波表面电流分布和散射分量,进一步揭示了VLF波与暴露在均匀等离子体环境中的柱体目标的散射机理.本文的计算方法和结果可为电离层中散射通信和目标探测提供理论依据.
Abstract：Inthestudyofthescatteringmechanismofverylowfrequency(VLF)wavesontargetsintheionosphere,weproposeamethodfornear-fieldscatteringofVLFwavesonfinite-lengthconductinganddielectriccylindersintheionosphere.Firstly,thescatteringmatrixundertheexcitationofelectricandmagneticwavesintheanisotropicionosphereisanalyzedbydefiningco-andcross-scatteringcoefficients;Then,basedontheintegralequation(IE)methodandthemethodofmoment(MoM),thesemi-analyticalexpressionsareobtainedfornear-fieldscatteringandsurfacecurrentofconductinganddielectriccylinderintheanisotropicionosphere;Finally,byanalyzingthecharacteristicwavesofVLFwavesintheanisotropicionosphere,thespatialdistributionofordinary-waves(O-waves)andextraordinary-waves(E-waves)componentsaregiveninthenear-fieldscatteringofthescatterer.NumericalresultsindicatethatVLFwavesintheionosphereexcitedifferentsurfacecurrentonconductinganddielectrictargets,whichgeneratesnear-fieldscatteringandcoupled-scatteringbydifferentionosphericenvironmentalparameters,cylindersize,andincidenceangles.ComparingcurrentdistributionandscatteringcomponentsofO-andE-waves,thescatteringmechanismbetweenVLFwavesandcylindricaltargetsexposedtouniformplasmaisfurtherrevealed.Thecalculationmethodandresultsinthispaperprovidetheoreticalbasisforscatteringcommunicationandtargetdetectionintheionosphere.
作者：林朱红 顾婷婷 Author：LINZhuhong GUTingting
作者单位：浙大城市学院,杭州310015浙江大学信电学院,杭州310027;毫米波全国重点实验室,南京210096
刊名：电波科学学报
Journal：ChineseJournalofRadioScience
年，卷(期)：2024, 39(1)
分类号：TN959.72
关键词：甚低频(VLF)电磁波 各向异性介质 表面电流分布 特征波 耦合散射 近场散射
Keywords：VLFwaves anisotropicmedium currentdistribution characteristicwave coupled-scattering near-fieldscattering
机标分类号：TB126P318U461.1
在线出版日期：2024年4月8日
基金项目：国家重点研发计划，国家自然科学基金各向异性电离层中沿地磁场取向有限长柱体目标的近场散射[
期刊论文] 电波科学学报--2024, 39(1)林朱红 顾婷婷为了研究甚低频(verylowfrequency,VLF)电磁波对电离层中目标的近场散射机制,提出了一种VLF电磁波在该环境中对有限长金属和介质柱体近场散射的计算方法.首先,通过定义散射系数和交叉散射系数,分析各向异性电离层中电...参考文献和引证文献
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