【摘 要】
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太赫兹波位于微波段和光波段之间,当前没有大规模的应用,本文主要以太赫兹波的应用为背景,通过理论计算和实验测量两种方式对目标太赫兹散射特性进行研究,揭示太赫兹频段目标散射特性的影响因素。针对常见算例利用不同的计算方法,由于太赫兹频段的特殊性,主要从电磁方法和光学方法两个方面对其散射特性进行研究,为太赫兹频段目标电磁散射提供仿真和测试两方面的数据支持,具有一定的理论和应用价值。本文创新性的给出太赫兹频
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太赫兹波位于微波段和光波段之间,当前没有大规模的应用,本文主要以太赫兹波的应用为背景,通过理论计算和实验测量两种方式对目标太赫兹散射特性进行研究,揭示太赫兹频段目标散射特性的影响因素。针对常见算例利用不同的计算方法,由于太赫兹频段的特殊性,主要从电磁方法和光学方法两个方面对其散射特性进行研究,为太赫兹频段目标电磁散射提供仿真和测试两方面的数据支持,具有一定的理论和应用价值。本文创新性的给出太赫兹频段目标散射特性的电磁光学混合方法。对于随机粗糙面太赫兹散射,重点介绍计算目标表面粗糙度常用的基尔霍夫方法,给出了金属和介质不同材料随机粗糙面的散射特性,并引入粗糙面散射的BRDF方法,探究表面粗糙度等对金属和介质的散射特性影响因素;针对含有棱边的光滑金属目标,采用等效边缘电磁流的方法考虑绕射效应后计算得到其散射特性,分别计算单双站散射,同时推导并验证了太赫兹频段使用边缘电磁流方法对于物理光学场、绕射场以及总场的缩比特性。针对太赫兹频段的粗糙目标,建立粗糙目标的相干散射和非相干散射模型并对其进行标定,分析了其相干散射和非相干散射在太赫兹频段随表面粗糙度的变化特性,以粗糙球为例计算得到太赫兹频段后向散射中存在的拐点及其出现的原因。针对太赫兹频段的特殊性,建立BRDF多参数模型,通过光学方法对军事上常见的二面角反射器和三面角反射器等目标给出理论计算结果,具有重要的军事价值。最后一章为论文实验部分,结合现有条件搭建实验平台测量粗糙球,粗糙圆柱,粗糙立方体等,通过将测量结果和理论计算结果进行对比分析,分析实验测量中出现的误差,得到被测目标的太赫兹散射特性的一般规律。本文通过对典型目标的电磁与光学理论计算和实验测量,对进一步探究太赫兹频段下其他复杂目标的具有重要的指导意义,为后续的研究工作奠定了基础。
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