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[2011B题优秀论文] 吸波材料与微波暗室问题的数学建模——西北工业大学

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    发表于 2012-9-15 08:57 |只看该作者 |倒序浏览
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    题 目 吸波材料与微波暗室问题的数学建模- e7 k9 s6 g: N7 k& J
    摘 要:# W' n3 H: O$ d$ T
    微波暗室提供了一个几乎没有反射的“自由空间”,是设备测试" |2 }. S6 `0 i
    的良好平台。本文分别对尖劈形状吸波体和微波暗室吸波性能进行了
    4 l" S9 L; Y$ @5 p分析建模,主要内容为:: B! w: r1 l7 u# s
    问题一:针对二维空间首先根据几何光学原理,得到射向角余角0 H) u' e; S2 `2 {: U; s; ~
    为半尖劈角整数倍时反射次数与入射位置无关,由此定义了特征波) L7 E. o  C1 S
    线;利用任意波线反射过程与特征波线之间的关系,推导了其反射次* P* C( C3 `  l+ @3 O$ K0 e
    数的解析解,建立了反射次数与射向角、入射位置及尖劈角的定量关
    1 v0 T) C. P; _% b系模型;进一步刻画了最终反射波线方向和反射波辐射强度与反射次5 q' ?, M  g( I! J8 S# w" [
    数、反射率等参数的定量关系。通过对三维空间入射波线的分解,将
    8 G/ F8 s( S! N3 Z/ f. J) |二维反射模型扩展到三维,仿真结果验证了模型的正确性。
    + R. K0 H. ^4 |# }; x" S问题二:由于微波暗室各墙面之间相互辐射,组成了一个复杂系
    6 g$ A6 X' k/ h3 P统,然而电磁波传播速度很快,该系统可以很快达到稳态。基于此,/ _/ Z" A7 J4 y" {5 l! |/ W
    墙面各处均在稳定辐射能量,而且其辐射出射度恒定。利用微元分析* n6 y# x2 r2 W( z9 n! V
    2
    / K8 h8 |7 H' _& Q3 x* D法做稳态分析,推导了六个墙面各微元辐射出射度之间的相互作用关1 Z& o/ S$ i) ]8 f
    系式,以及天线信号源位置与各墙面之间的影响机制,建立了各墙面
    " s# }( d6 m! b; H) w! I; O( y9 V微元辐射出射度耦合模型。求解该模型,得到六个墙面辐射出射度分3 w2 ]% X* _# x* A3 u
    布,利用余弦辐射特性,将诸墙面各处微元辐射至静区的功率积分求
    ! X" l" R% b; R1 L9 w8 D和,从而得到静区从墙面接收的总反射功率。
    5 D6 ]+ c, ]+ _: n+ S9 D4 m, K7 _最后,根据导引仿真要求,计算了静区从诸墙面得到的反射信号
    . R( V+ P) g( v4 E: `功率之和与从信号源直接得到的微波功率之比 ,得到当  0.5时,
    + A- j6 w7 u4 K. {视在天线在圆弧上的任何位置, 值均大于0.03,不能满足仿真技术( x) h) p! R) _! h6 T
    要求;当  0.05时, 值均小于0.03,满足仿真要求。在上述两种反
    : x5 w8 u" ?  ~* x5 r% d射率下, 值均在天线处于圆弧中间的位置时达到最小,此时的暗室
    , Y' H: v- h/ J吸波性能最好。
    7 `& K* q/ o# j* R  i. o关键字:几何光学 余弦辐射体 微元分析法 辐射出射度5 s4 `2 G& v! _" H/ G/ ]5 R# }: A
    B10699008.zip (1.14 MB, 下载次数: 326)
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