不同散射模式下S波包络合成

为揭示地震波在地壳小尺度非均匀介质中的散射过程,更准确地描述地震波的包络展宽现象,本文基于多次各向异性散射理论,采用离散波数法求解能量密度积分方程,选取高斯型自相关函数表征的散射模式,得到S波能量密度包络。基于此,本文首先分析了单次散射和多次散射在形成S波能量密度包络中的贡献规律;然后探讨了吸收系数和总散射系数对合成S波能量密度包络的影响;最后对比了在不同散射模式下合成的S波能量密度包络的差异。结果显示:(1)不同的散射模式下单次散射和多次散射对地震波散射过程的贡献规律是一致的,对于近震(震源距小于100 km),单次散射模型可以近似合成S波能量密度包络;随着震源距增大,多次前散射模型可以更快地接近总能量密度包络;(2)吸收系数增大会降低直达S波和尾波幅值,总散射系数增大会降低直达S波幅值,但使得S波尾波幅值升高;(3)前散射模式下S波能量密度包络随震源距的增大会导致峰值延迟,包络展宽,尾波衰减一致性更快等现象产生。

基于PSO-GRG的背散射模式扫描电镜的数字处理及应用

根据背散射扫描电镜中灰度信息的多元高斯分布特征构造目标函数,应用粒子群-广义简约梯度(PSOGRG)联合优化算法求解岩石不同成分的灰度阈值,结合形态学滤波和图像融合算法得到典型元素图,并定量计算矿物体积分数及孔隙度。结果表明:所得岩石成分信息与氦气法、X衍射法所得结果一致性好,可靠性高;在取柱塞样品困难和样品规则度差的地区具有较好的推广性,可以为定量计算岩石成分信息提供新的手段,充分挖掘背散射模式扫描电镜图像中所蕴含的丰富地质信息。

布里渊散射模式的确定

布里渊散射模式的确定王荣平ａ，ｂ刘玉龙ａ景强华ｂ曾令祉ｂ（ａ：中国科学院物理研究所，北京１０００８１）（ｂ：北京工业大学应用物理系，北京１０００２２）ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＢｒｉｌｏｕｉｎＳｃａｔｅｒｉｎｇＭｏｄｅｓＷａｎｇＲｏｎｇｐｉｎｇ...

双站散射模式响应的分析与应用

基于电磁散射积分方程求解的矩量法,将入射和散射的平面波分解成含有Bessel函数的模式叠加,提出了目标双站散射模式响应的概念,得到目标远场双站雷达散射截面(RCS)与模散射响应之间成傅立叶变换的关系。根据基函数的性质阐明了模散射响应矩阵具有带限低通特性、互易对称性和近似成对角分布稀疏特性。模式散射响应是与外在观测角无关的目标内秉属性,对目标识别有着重要意义。利用稀疏特性等性质和快速傅里叶变换,可高效快速地计算目标双站RCS。

黑海西北部第聂伯河古三角洲甲烷溢出区异常海底背散射模式

声学海底背散射强度与渗漏分布之间的关系可以通过整合多波束背散射数据和单波束回声探测器探测到的渗漏位置来检验。这项研宄得到了侧扫声纳的记录数据、5kHz的高分辨率地震数据、孔隙水分析、粒度分析以及可视海面观测的进一步支持。这些数据集是在2003年和2004年之间,EC(欧洲共同体)资助的CRIMEA项目在黑海西北部第聂伯河古三角洲中获得的。第聂伯河古三角洲大陆架上的一个小的区域(3.96km×3.72km),水深范围从-72m到-156m之间,水声检测到超过600个活动甲烷渗漏。多波束和侧扫声纳记录显示:背散射模式明显与渗漏或当前沙丘区域相关。渗漏通常发生在中等到高值的背散射区域,这通常与麻坑相重合。高分辨率地震数据揭示了存在波动的气层顶界,即地下游离气体的顶部,该气体向上隆起并穿过海底,在这个位置检测到气体渗漏和中-高的背散射值。在不同背散射强度位置取样的4个多心孔隙水分析显示:背散射强度与溶解的甲烷通量之间存在明确的相关性。所有分析的化学种类都表明:随着检测位置中-髙值的背散射强度的增加,甲烷的厌氧氧化(AOM)也随之增加。这由可视化海洋观测得到证实,说明了菌席和自生碳酸盐是由AOM形成的。4个多心的粒度分析只显示出不同背散射点之间的微小变化。整合所有数据集可以得出的结论是:观测到的背散射模式是甲烷渗漏和由AOM引起的甲烷衍生的自生碳酸盐(MDAC)沉淀的结果。碳酸盐陆架也似乎通过流体路径/层位的闭合而导致渗漏的逐渐(自我)封闭,然后气泡释放位置重新定位。

高散射介质后向散射模式的三级近似

生物组织是混浊介质，光住介质中的传输主要是弹性散射.偏振光准直入射混浊介质表面，利用介质的多次后向散射偏振模式或Mueller矩阵的径向、方位变化的敏感性可确定介质的某些特性.如确定混浊悬浮液的粒子尺寸、浓度和各向异性因子；鉴别癌和非癌的细胞悬浮液体；确定介质的旋光特性等.

相控阵天线模式项散射特性研究

相控阵天线是隐身武器平台的重要散射源。该文通过相控阵天线散射模型对其模式项宽带散射特性进行仿真计算,并采用旋转目标散射中心成像方法对天线RCS仿真数据进行微波成像,研究了相控阵天线模式项散射的基本规律,并得到其散射中心分布图。仿真结果表明,相控阵天线斜置和天线端口阻抗匹配可大大减小威胁区域内模式项散射。研究结果对相控阵天线模式项RCS缩减工作具有良好的指导意义。

透射模式电子背散射衍射技术在纳米材料研究中的应用

为了提高电子背散射衍射技术的空间分辨率,使之能够对纳米尺度的晶粒或超细粉末进行相鉴定和取向分析,本研究通过自主设计的透射模式电子背散射衍射技术的样品台,及调整EBSD探头位置及角度,收集到清晰、完整的透射电子菊池衍射花样。研究了减薄块体样品厚度对透射电子菊池衍射花样的影响,对减薄氧化锆涂层样品进行了t-EBSD面分布分析,其结果的平均角度偏差(MAD)值仅为0.38,成功鉴定出小于30nm尺度的纳米氧化锆涂层立方相;将超声分散后的纳米TiO2粉体滴在铜网上,采用t-EBSD对纳米颗粒进行点分析,成功鉴定了锐钛矿相和金红石相TiO2,其中纳米锐钛矿TiO2粉体的最小尺寸为20nm左右,使得扫描电镜中相鉴定的最小分辨率从目前的约100nm提高到小于30nm,大大拓展了电子背散射衍射技术在纳米材料研究中的应用范围。

准八木型相控阵天线模式项散射特性研究

采用工程预估方法对大规模相控阵天线模式项散射特性进行分析,考虑了均匀矩形阵列相控阵天线在不同波束扫描角度下的散射特性。实测相控阵为40×50准八木型均匀矩形阵列天线,工作在X波段,中心频率为10 GHz,峰值增益为37.421 33 dBi,运用HFSS阵列综合预估技术给出了数学近似公式和近似综合2种近似方法计算天线模式项雷达散射截面。仿真结果表明相对于传统预估技术,近似方法计算精度虽有所下降,但效率很高,大大提高了对天线阵列散射预估的速度。

基于模式项散射的吸波结构

天线雷达散射截面(RCS)的缩减是隐身平台实现低散射特性的关键。吸波结构是缩减目标RCS的重要技术手段,而又难以避免对天线辐射性能产生恶化影响。针对微带天线提出了基于模式项散射的吸波结构设计方法,利用吸波结构模式项散射与微带天线的结构项散射进行对消,达到天线带外雷达散射截面缩减的效果。通过仿真验证,在工作中心频率为10 GHz的微带天线2×2元阵加载该吸波结构,可在不影响天线阵列辐射性能的基础上,对天线阵列5 GHz的法向RCS带来8 dB缩减效果。实测结果表明,在某Ka频段天线阵列加载该吸波结构,对天线阵列X频段法向RCS有6 dB缩减效果。

Vivaldi天线模式项散射特性仿真分析

为了求解Vivaldi天线的模式项散射特性,采用了CST-MATLAB联合仿真的方法。首先,通过CST求得天线的电场强度分布;然后,通过后处理导入到MATLAB中进行求解,得到天线的模式项散射特性。仿真结果表明,模式项散射与天线方向图形状一致,符合模式项散射的物理意义。

粗糙金属表面的高频太赫兹散射特性

以五种不同粗糙度金属圆盘作为目标体,在收发同置雷达体制下开展了频率为3.11 THz太赫兹波的散射特性的测试工作。实验表明:粗糙金属表面对太赫兹波的散射与入射波的频率、目标的材质、表面的粗糙度等多种因素有关,同时在收发同置体制下散射强度随散射角衰减迅速,当散射角超过18°后几乎全部衰减为0,实验中散射角度与散射强度之间的散射模式遵从一种指数关系。

小麦水稻后向电磁散射建模研究σ°与入射角的关系

本文从小麦水稻的散射机理出发，把来自小麦水稻的后向散射分为三部分：植被层的贡献、土壤的贡献以及植被层与土壤的相互作用贡献。植被层选用云雾模型，土壤直接运用Ｋｉｒｈｈｏｆｆ散射模式，这样建立了小麦水稻电磁散射的半经验模型。当植被衰减较大或入射角较大时，主要贡献是植被层的贡献，该项趋近于常数γ模型。而在小角度下，主要是土壤的贡献，它随入射角增大衰减很快。这样，模型退化成修正常数γ模型（Ｇａｕｓｓ衰减加上常数γ）。模型与ｘ波段实测数据有较好的吻合度。

天线散射理论研究

本文给出单端口天线和多端口天线阵列的基础散射理论,该理论清晰地说明了天线散射的原理.以该理论为基础,可以得到求解天线散射场的方法,从而解决了长久以来天线散射场中结构模式项散射和天线模式项散射之间的相位差难以确定的问题.本文工作对天线隐身有重要意义.

相控阵天线系统散射分析

该文采用S参数分析了有源相控阵天线单元馈电系统模型的接收机负载反射系数。将该反射系数代入阵列天线散射场基础理论公式分析了有源相控阵天线的散射场,将有源相控阵天线的天线模式项散射场分为天线模式反射散射场和天线模式相控散射场进行分析。最后通过一维线阵验证了理论分析结果。该分析方法和分析结果为相控阵天线RCS计算和控制提供了理论指导。

附加延时线的阵列天线模式项RCS减缩优化

减缩天线雷达散射截面时需要保证天线的基本辐射性能,这使得对其带内的雷达散射截面控制变得十分困难.为此,提出了加载不等长延时线的方法来实现阵列天线模式项雷达散射截面的减缩.由于天线模式项散射实质上是天线接收的入射能量经馈电内部不匹配处反射而从天线再次辐射所致,当给阵列单元与馈电网络之间接入一组延时线后,辐射能量只经过这组延时线一次,而散射能量却要通过两次.因此,优化每根延时线长度,调整辐射与散射间的相位差,就可在天线基本工作性能不变的前提下减缩其雷达散射截面.对双站、单站雷达散射截面减缩的实例表明,采用上述方法可使天线模式项雷达散射截面减缩14 dB以上.

多模馈电网络隔离器散射参数的分析与测量

应用不定散射参数分析了隔离器,给出了利用两端口矢量网络分析仪测量这种三端口网络散射参数的一种方法。通过网络的不定散射参数与混合模式散射参数之间相互转化的关系式,在测量不定散射参数的基础上用混合模式散射参数验证了测量数据的准确性,验证结果表明,该方法与理论分析的结果具有较好的一致性。

模式传输法计算腔体的RCS

腔体结构可以近似简化为通过接头相连接的多段近似规则波导腔体。波经过规则波导腔体可以用模式传输精确模拟 ,经过不规则过渡连接区的特性可以利用传输线的耦合波方程准确分析。根据微波等效网络原理 ,依次连接各段 ,可以求得不规则腔体结构的电磁散射和雷达散射截面。算例所得结果和其他方法吻合的很好。

电磁材料弧形界面裂纹SH波散射的远场特性

分析了电磁材料弧形界面裂纹SH波散射的远场特性。根据波函数展开法将所研究的混合边值问题转化为对偶级数方程组,通过引入位错密度函数,进一步将问题归结为第一类Cauchy奇异积分方程。在此基础上,导出了远场散射模式(SFFP)和散射截面(SCS)的表达式,并详细考查了入射方向、裂纹张开角及载荷组合对远场散射特性的影响。研究成果对电磁构件的设计及电磁材料内裂纹的识别具有理论与应用价值。

天线远场散射特性计算模型的分析研究

研究了天线散射特性的仿真计算问题,重点对天线所特有的模式项雷达散射截面积(RCS)进行了分析与计算。首先从天线的散射机理出发,给出了天线散射分析的流程,分析比较了三类典型的天线散射分析方法,并以微带天线为例,采用三类典型的天线散射分析方法,分别得到了天线结构散射截面积和天线模式散射截面积,证明了三类散射分析方法的一致性和正确性。仿真结果为进一步分析研究天线目标的宽带散射特性及对天线的检测和识别问题奠定了基础。