有耗色散地层中探地雷达的FDTD模拟

来源 :第8届中国国际地球电磁学讨论会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:l342016022
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探地雷达经常遇到的岩石和土壤,作为一种有耗色散媒质,其散射特性与频率有关,尤其在处理宽带问题时,媒质参数随频率的变化不可以忽略。从概念上讲,即媒质参数ε和μ不再是常数,而是随频率变化的函数。通常只有电介电常数ε随频率变化,即为电色散。目前,地质雷达正演模拟的方法主要有有限元法(FEM)、射线追踪法(Raytracing)和时间域有限差分法(FDTD)。然而,应用最为广泛的还是时间域有限差分法,原因在于它不需要求解复杂的线性方程组,且容易理解和使用。目前运用FDTD处理有耗色散媒质的算法已比较成熟,大体归纳为三种类型:(1)Z-变换法(2)辅助微分法(ADE)(3)递归卷积法(RC)。 本文的研究基于Sullian的理论,开发了N阶DEBYE色散介质的FDTD算法,研究色散介质中雷达波的传播特性,从而获得新的介质属性(色散特性)信息,加深对宽带电磁波在地质介质中传播机制的理解,为电磁探测数据的反演解释方法改进提供理论基础。
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