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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9 l8 G( Z6 A( ^) n; {
    摘 要:
    . }2 p. R+ G, R+ \  |: V* `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- B7 r+ I/ U5 v+ G# o
    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- L" i, U" A# l$ }$ z; I7 b4 |
    分析建模,主要内容为:
    1 J0 P  I/ j8 B9 ]5 T0 i" E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! F) }# h7 o, p% r9 ?" V8 B
    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
    ) q; h, T4 Y$ g1 K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
    $ s2 {( ^. ~/ t6 y' [6 k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 J0 ~, `
    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1 N, x+ n; V- X' p# T! Y, q
    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
    . D0 |9 d1 b& M0 v" m二维反射模型扩展到三维,仿真结果验证了模型的正确性。
    3 p& [- d9 q; l, ]+ [! h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  A" t) _3 z" `/ s* O
    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,6 r6 ]$ @1 W5 d$ J- M$ T' v( y$ I4 i
    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
    1 T3 x- w6 K; D* E& ^23 ]) R4 k, {* U' N; P* A' U/ W
    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
    % P& l/ L7 ^: Y% N! P: d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
    , d: m) F% \* e5 r+ R3 v% N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" G8 K4 w+ ^& a7 u7 @
    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" O8 P2 ?; W! d! H# S3 Z; d9 l
    和,从而得到静区从墙面接收的总反射功率。. D, m: i/ m' w! [5 a+ b
    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
    5 H4 t* q: H8 U. n) x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,
    / S9 Q' N& H1 J  C+ g7 z" A$ z  Q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6 X6 n0 D7 {, B0 P3 d+ H/ @8 Y7 F
    要求;当  0.05时, 值均小于0.03,满足仿真要求。在上述两种反
    9 Y% |0 E1 K8 n* K& H( O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+ F2 k; R) u0 S" n: ]: j
    吸波性能最好。
    ' h1 T1 w- K+ k9 `1 }关键字:几何光学 余弦辐射体 微元分析法 辐射出射度
    + E: e; O5 \1 n7 g* S6 n5 J B10699008.zip (1.14 MB, 下载次数: 326)
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