圆锥体与圆柱体的几何绕射理论绕射线寻迹

基于几何绕射理论研究了圆锥体以及圆柱体上精确的绕射线寻迹方程 ,所得公式在射线寻迹上适用于远场与近场 ,比目前文献提及的方法更精确 .数值计算结果在远场情况下与文献结果吻合 。

一致性绕射理论加速的时域积分方程方法

为计算电大平台上天线间的互耦提出一种一致性绕射理论加速的时域积分方程算法。引入一致性绕射理论中射线寻迹的方法,对占时间步进法主要计算量的迟滞积分项进行加速,以牺牲部分精度为代价,提高了时域积分方程算法的计算速度。数值算例证明了有效性。

面向对象技术在几何绕射理论编程中的应用

几何绕射理论（ＧＴＤ）是电磁辐射与散射计算领域中广泛应用的一种算法，而编程是其实施的一个关键。针对ＧＴＤ应用软件开发中存在的模块重用率低、可扩充性差的问题，引入了面向对象软件开发（ＯＯＳＤ）技术；重点分析了面向对象分析（ＯＯＡ）、面向对象设计（ＯＯＤ）和面向对象编程（ＯＯＰ）在ＧＴＤ软件开发中的具体实施方法，并给出一个椭球、圆柱组合体上单极天线方向图的算例。该工作较好地解决了ＧＴＤ应用软件的可扩充性和易维护性。

并矢格林函数在圆柱坐标系中的本征展开及其在几何绕射理论中的应用

本文首先利用振子辐射场与并矢格林函数之间的关系导出了并矢格函数矢量波函数展开式。应用复变函数方法求圆柱矢量波函数径向谱域积分,求出了圆柱坐标系中并矢格林函数本征波函数展开式。文章还研究了并矢格林函数方法在几何绕射理论中的应用,给出了导电圆柱表面电振子在高频大电尺寸条件下几何绕射理论幅射场公式。对这一典型问题几何绕射理论结果的推广,得到了一般凸曲面导体振子辐射场的几何绕射理论公式。

一致性绕射理论的等效边缘电磁流在多边形板双站散射中的应用

介绍一致性统射理论等效边缘电磁流（UTDEEC）的公式。该公式是基于Michaeli的半平面等效边缘电磁流（EEC）表达式，用平截的劈增量条计算等效边缘电磁流。这样可以消除以往计算中的虚假奇异点，对任意入射和观察方向均有良好的性态。本文用此方法计算了方板和梯形板的双站散射，并与高阶等效边缘电磁流的结果比较，具有良好的精度。

几何绕射理论应用中的后向射线跟踪问题

讨论了几何绕射理论应用中后向射线跟踪问题，给出了平面反射射线、曲面绕射射线、边缘绕射射线、曲面绕射－平面反射射线和曲面绕射－边缘绕射射线的跟踪方法，讨论了相关射线的遮挡问题，并且用该方法进行了实例计算。

物理绕射理论奇异性研究

物理绕射理论是计算尖劈绕射的重要方法,其重要意义是消除了几何绕射理论所带来的奇异值。本文导出了这两种绕射系数的另一种表达式,可以非常明确地说明奇异值消除情况。将绕射系数写成余切函数的形式,奇异点就体现在宗量为0的情形,这种情形恰好就是入射边界或反射边界。物理绕射理论在绝大多数情况下消除了几何绕射理论带来的奇异值。但在一种特殊情形下,仍然存在着奇异,即绕射波沿着劈面且双站角为180°。这种奇异会导致在有些情形下,双站散射计算误差非常大,而在单站情形不会发生奇异。最后,通过二维方柱和三角形柱的散射算例进行了相关验证。

一致性绕射理论求解球面反射点的快速方法

射线寻迹是应用一致性几何绕射理论分析电大尺寸目标电磁辐射和散射特性的关键,它的精度和速度对场值求解结果影响很大。根据反射定律,推导得出了球面反射点的参量必须满足的一元四次方程,通过求解方程得到球面反射点。给出了应用此方法得到的部分球面反射点,并给出了球柱模型附近半波振子天线的远场方向图。一致性绕射理论结果与FEKO仿真结果吻合较好。

几何绕射理论下楔形障碍物衍射

应用几何绕射理论,研究不同角度和不同频率情况下楔形障碍物衍射衰减规律,并结合90°楔形障碍物现实应用,模拟楔形建筑物下声音传播衰减。得出了楔形障碍物插入损失与楔形角度和声波频率的关系,结果与Maekawa实测值比较并进行精度分析。针对现实场景下楔形建筑物的遮挡,应用空间剖分和声线束追踪生成声音路径,模拟楔形建筑物区域的声音衰减。结果显示声音衰减随楔形角度减小和频率增加而增大,几何绕射理论可应用于大区域建筑物群声传播衰减计算中。

几何绕射理论中几个特殊函数的数值计算

在考虑高频区空间飞行器上天线辐射特性时,一般采用几何绕射理论进行分析,其中涉及到过渡函数、Fock函数等特殊函数,本文给出了这些函数的数值计算公式,易于在计算机上实现,并绘制了函数曲线,使几何绕射理论(GTD)方法能方便地用于空间飞行器天线设计中。

基于绕射理论的大尺度桥墩波浪力计算方法

为拓展MacCamy绕射理论在大尺度桥墩波浪力计算方面的适用性,采用数值与解析相结合的方法对大尺度桥墩波浪力的计算模式进行了研究.首先基于数值方法研究了波浪作用下截面尺寸及截面形状对桥墩惯性力系数的影响;然后引入绕射系数对Morison方程进行修正,提出了能够适用于大尺度结构物波浪力计算的修正Morison方程.研究结果表明:相比圆截面桥墩而言,方形截面桥墩的惯性力系数值下降更快,大尺度效应更加明显;通过引入绕射系数修正后的Morison方程用于计算大尺度圆形桥墩波浪力后与数值解更接近;纵向尺寸取0.2倍波长时能较好的计算大尺度方型桥墩波浪力.

各向异性介质中用几何绕射理论进行衍射快速计算及其应用

一、引言迄今用于计算各向异性介质中衍射效应的二个重要方法是抛物线各向异性和菲涅尔近似技术以及波的角谱理论,前者只对波速可很好用抛物线和传播距离足够远使菲涅尔条件得到满足的情形有用,后者对于非抛物线各向异性的普遍情况,是一个精确的方法但须大量的计算时间。本文介绍任意各向异性介质中衍射计算的另一种方法。此法是由J.B.

利用统一的绕射理论对于数字地形模型的传播损耗预测

1.引言把几何光学(GO)基础理论最简单的应用于地形影响的研究导致被计算场强的不连续性,特别是在使用低天线高度时有崎岖地形的情况中。此缺点由于Kouyoumjian和Pathak所提出的统一的绕射理论(UTD)而被克服了,此理论涉及绕射射线。一种能够处理由微弱导电的不规则地形所引起的任意阶射线影响的射线光学模型已被研制出来。在全极化时,其接收场的振幅和相位可通过把GO射线(直射的、反射的及传输的)和UTD绕射射线的作用相加来算出。更高阶的射线也包括在内。某些作者指出通过稀薄的有耗掩蔽介质的传导会比围绕其轮廓线的绕射更显著。因此必须计入通过簇叶的传输射线。UTD模型一般从三个主要步骤着手,这就是地形模化、射线跟踪及用UTD进行场强计算。

几何绕射理论及其应用

几何绕射理论是用于高频近似解电磁场散射和绕射问题的一种新的渐近计算的方法。本文主要介绍了几何绕射理论,并通过与Long-Rice模型的比较说明GTD是一种有效的方法。

人工等离子体云团与无人机群的散射研究

电离层中释放的金属蒸气产生人工等离子体云团,其可显著改变无线电波传播。本文利用几何绕射理论(geometrical theory of diffraction, GTD)和有限元法(finite element method, FEM)相结合的方法,给出了经由天线、人工等离子云团和无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)群组成的传播链路中信号强度计算方法。利用30~70 MHz甚高频(very high frequency, VHF)信号研究人工等离子体云团与UAV群的复合散射特性,得出如下结论:接收功率随着信号频率增加呈下降趋势;当机群由N架UAV构成时,阵因子迭加使机群雷达散射截面(radar cross section, RCS)出现一定的起伏,同相迭加时,接收功率可比单个UAV高约20lg N dB;利用人工等离子体云团散射可实现VHF频段用于对米级尺度RCS目标进行超视距探测,有助于解决紧急情况下电离层扰动对高频探测的不利影响。

无源绕射栅的理论分析和实验研究

根据几何绕射理论（ＧＴＤ）对尖劈的绕射进行了分析．提出一种在微波通信中继站具有实用价值的无源绕射栅。通过计算和实验，表明无源绕射栅可以有效地增强接收点的场强。

地震勘探中的边缘绕射波及其动力学识别方法

深层、小尺度岩性体的高分辨率探测已超出常规的反射波地震勘探能力,而绕射波成像技术具有高分辨率.综述国内外绕射波的研究现状,本文将发展已久却未受到高度重视的几何绕射理论引入到勘探地震中,从物理直观性上阐述了边缘绕射波的运动学和动力学特征,详细分析了沉积不连续、透镜体和正断层产生的边缘绕射问题.目前主要依据走时差异识别边缘绕射波,本文基于边缘绕射波的绕射系数,提出绕射波的动力学识别方法 .通过比较沉积不连续共炮点和共偏移距的边缘绕射振幅变化曲线,得出共偏移距剖面中振幅主能量和极性反转特性均出现在绕射点在地表投影处,与共炮点记录相比,对信噪比要求不高,为绕射波识别的最佳剖面;透镜体的识别可根据两界面相交处和界面截断处边缘绕射波动力学特征共同分析;识别正断层要将其上表面和下表面分别看成两个沉积不连续模式,根据相应的绕射系数变化曲线进行识别.

MoM/PO混合法中劈绕射电流基函数研究

论文给出了Bilow所提出的绕射电流基函数的理论依据,并把这种电流基函数和Burnside所提出的绕射电流基函数作了比较。考虑到绕射理论和基本电磁理论场量关系,对Bilow绕射电流基函数在过渡区和非过渡区分别进行了修正,提出了新的绕射电流基函数。三种基函数模拟的结果和理想导体劈绕射的解析解进行了比较,证明目前所采用的基函数精度最高。

斜入射下各向异性阻抗劈散射:表面波的绕射

各向异性阻抗劈的绕射研究对雷达探测、电波传播和高频天线设计等方面有着重要的意义。当平面波照射在各向异性阻抗表面上时,可能激励起导波模形式的表面波,在表面波的传播过程中,若遇到几何参数或者物理参数不连续的目标(例如劈边)则会产生绕射场。考虑到斜入射情况下电场与磁场的耦合,在一致性几何绕射理论(uniform geometrical theory of diffraction,UTD)框架内应用摄动原理,以及Van der Waerden方法得到斜入射情况下各向异性阻抗劈散射场中表面波的绕射场贡献。