第六章均勻平面波的反射與透射

電磁波的傳播與分布問(wèn)題除了與基本方程有關(guān)外，還與邊界條件密切相關(guān)

6.1均勻平面波對(duì)分界面的垂直入射

假設(shè)電場(chǎng)方向不變，而磁場(chǎng)方向反向

6.1.1均勻平面波對(duì)理想導(dǎo)體分界面的垂直入射

電場(chǎng)需要滿足切向電場(chǎng)為0交界面上，入射電場(chǎng)與反射電場(chǎng)方向相反或相位差180°其他點(diǎn)上如何？？？

總場(chǎng)是純駐波6.1.2均勻平面波對(duì)理想介質(zhì)分界面的垂直入射電磁波必須滿足切向電場(chǎng)連續(xù)和切向磁場(chǎng)連續(xù)兩個(gè)邊界條件當(dāng)介質(zhì)交界面位于總場(chǎng)是行駐波總場(chǎng)是行駐波可以判斷，反射波為左旋圓極化波，反射波發(fā)生了旋轉(zhuǎn)反相，合成波變成了橢圓極化波。而透射波任然為右旋圓極化波。6.1.3均勻平面波對(duì)導(dǎo)電媒質(zhì)分界面的垂直入射所不同的是：1)導(dǎo)電媒質(zhì)的特征阻抗為復(fù)數(shù)，因此電場(chǎng)和磁場(chǎng)不同相；2)反射系數(shù)和透射系數(shù)此時(shí)均為復(fù)數(shù)，反射波、透射波和入射波存在相位差3)相位差的大小由介質(zhì)特性決定，不再是0°或180°。反射波電場(chǎng)以及透射波電場(chǎng)與入射波電場(chǎng)的相移分別為179.42度和2.33度一般有耗介質(zhì)表面

6.2均勻平面波對(duì)多層介質(zhì)分界面的垂直入射表征介質(zhì)1中所有左行的電磁波與入射電磁波的比值

6.2.1多層媒質(zhì)的反射與透射

計(jì)算從右邊開(kāi)始遞推6.2.2四分之一波長(zhǎng)匹配器令令單層匹配層的工作頻帶比較窄可以采用多個(gè)波長(zhǎng)匹配層，而每一層的特性阻抗與鄰近介質(zhì)層特性阻抗仍然滿足

6.2.3半波長(zhǎng)介質(zhì)窗*6.2.4天線罩簡(jiǎn)介在天線外面加一個(gè)天線罩可以使天線免受強(qiáng)風(fēng)、酸雨、大雪、冰雹的影響,延長(zhǎng)了電子系統(tǒng)的工作壽命,提高飛行器的氣動(dòng)性能

單層A-夾層B-夾層C-夾層更多層結(jié)構(gòu)天線罩（按照橫截面結(jié)構(gòu)分類）玻璃纖維增強(qiáng)塑料、陶瓷、合成橡膠以及整塊的泡沫塑料等制成在兩個(gè)致密的薄介質(zhì)蒙皮之間插入低密度的芯子，玻璃纖維增強(qiáng)塑料或高頻陶瓷，泡沫蜂窩結(jié)構(gòu)，用于飛行器上的鼻錐天線罩或流線型天線罩

為提高透波特性、插入相移、工作帶寬以及入射角度寬度6.3均勻平面波對(duì)理想導(dǎo)體的斜入射

6.3.1斯耐爾反射定律

電磁場(chǎng)相對(duì)于交界面既具有切向分量又具有法向分量垂直極化電磁波平行極化電磁波入射平面

6.3.2垂直極化波的斜入射

6.3.3平行極化波的斜入射

6.4均勻平面波對(duì)媒質(zhì)的斜入射

垂直極化電磁波

平行極化電磁波

6.4.1垂直極化波對(duì)理想介質(zhì)的斜入射

6.4.2平行極化波對(duì)理想介質(zhì)的斜入射

6.4.3全反射與全折射

一、全反射反射系數(shù)和透射系數(shù)仍為實(shí)數(shù)表面波

透射波是非均勻平面波

光纖的應(yīng)用

二、全透射布儒斯特角

平行極化波

極化濾波的作用

布儒斯特角又稱作極化角

﹡6.5電磁散射與雷達(dá)隱身

總場(chǎng)=入射場(chǎng)+散射場(chǎng)物體表面上感應(yīng)電磁流和電荷的二次輻射

取決于物體的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和材料特性，以及入射波的頻率、極化等雷達(dá)工作原理

一般復(fù)雜物體

6.5.1雷達(dá)橫截面(RCS)6.5.2RCS預(yù)估技術(shù)重點(diǎn)講解金屬球

幾何光學(xué)理論具有計(jì)算簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，但是計(jì)算精度受到下列因素制約：1．RCS決定于鏡面點(diǎn)處的曲率半徑，所以對(duì)平板或單曲率表面如圓柱等目標(biāo)，由該式求解，將得到一個(gè)無(wú)限大的結(jié)果，因?yàn)榇藭r(shí)表面的一個(gè)或兩個(gè)曲率半徑為無(wú)限大。2．幾何光學(xué)法要求散射體表面光滑，即曲率半徑，因此對(duì)于棱邊、拐角和尖頂是不能用幾何光學(xué)方法處理的。3．在焦散區(qū)或源區(qū)，射線管截面積變?yōu)榱?，由幾何光學(xué)計(jì)算的場(chǎng)變?yōu)闊o(wú)限大，因此在這些區(qū)域不能應(yīng)用幾何光學(xué)。4．認(rèn)為陰影區(qū)域場(chǎng)為零，這與實(shí)際情況不符。6.5.3目標(biāo)材料隱身技術(shù)

減小軍事目標(biāo)RCS20dB和40dB時(shí)，雷達(dá)作用距離分別降低至原來(lái)的31.6％和10％雷達(dá)吸波材料(RAM)的基本特點(diǎn)在于材料的折射率是復(fù)數(shù)，在磁效應(yīng)和電效應(yīng)的材料中，正是的虛部引起吸收損耗。電吸收材料的損耗來(lái)自于材料的有限電導(dǎo)率。碳是最基本的吸收劑原料，微波暗室磁吸收材料。磁偶極矩產(chǎn)生磁損耗，鐵氧化物(鐵氧體)和羰基鐵是其基本成分RAM吸收電磁波的基本要求是：入射波最大限度地進(jìn)入材料內(nèi)部而不在其前表面上反射——使材料的波阻抗與空氣阻抗相匹配進(jìn)入材料內(nèi)部的電磁波能迅速地被材料吸收衰減掉，即材料