理想导体外套介质环时对TE和TM 散射 程序

高级无损检测技术资格人员-射线检测考题汇编高级无损检测技术资格人员-射线检测考题汇编填空题1.普朗克常数h=(6.626×10-34J·s),长度单位1=(10-10m),电子质量me=(9.108×10-30kg),电子电量e=(-1.602×10-19C)2.当单色射线能量约（9MeV）时，对钢的穿透力最大，此时相应的Χ射线输出约为（20MeV）3.直接电离辐射通常是指阴极射线,(β)射线,(α)射线和(质子)射线,间接电离辐射是指(Χ)射线,(γ)射线和(中子)射线4.60Co放出的γ射线平均能为(1.25MeV),相当于(2000～3000KVp)X射线穿透力,192Ir放出的γ射线平均能为(0.35MeV),相当于(150～800kVp)X射线穿透力5.60Co和192Ir的射线输出分别为(1.3)R/m·h·ci和(0.5)R/m·h·ci；60Co和192Irγ射线的能谱线分别为(2)根和至少(24)根6.可用于2～10mm薄壁管透照的一种γ射线新源是（169Yb），其半衰期为（31）天，射线输出为（125）mR/h·ci7.检查轻合金的薄试件也可利用β放射同位素所产生的韧致辐射，常用的源如：（90Sr）和（169Yb）等8.中子射线有以下特点：在重元素中衰减(小),在轻元素中衰减(大),在空气中电离能力(弱),不能直接使胶片感光9.常用的中子源有以下三种：①（同位素中子源）；②（加速器中子源）；③（原子反应堆）10.不同剂量的照射对人体的损伤：D≤（0.25Gy）的一次照射时，无明显病理变化；D≈（0.5Gy）时，出现一时性血象变化；D≥（1Gy）时，会引起急性放射病11.电离辐射引起的生物效应分为两类：①发生率取决于剂量的（随机）效应，如遗传效应和躯体致癌效应；②严重程度随剂量而变化的（非随机）效应，如对眼、皮肤和血液引起的效应。

《电磁场微波技术与天线》习题及参考答案一、填空题:1、静止电荷所产生的电场，称之为_静电场_;电场强度的方向与正电荷在电场中受力的方向__相同_。

2、电荷之间的相互作用力是通过 电场 发生的，电流与电流之间的相互作用力是通过磁场发生的。

3、矢量场基本方程的微分形式是：V A ρ=⋅∇和 J A =⨯∇ ;说明矢量场的散度和 旋度 可以描述矢量场在空间中的分布和变化规律。

4、矢量场基本方程的积分形式是：dV dS A V V Sρ⎰⎰=⋅⋅和dS J s dl A l⋅=⋅⎰⎰；说明矢量场的环量和 通量 可以描述矢量场在空间中的分布和变化规律。

5、矢量分析中的两个重要定理分别是高斯定理和斯托克斯定理, 它们的表达式分别是：dS A dV A S v ⋅⎰=⋅∇⎰ 和dS rotA dl A s l ⋅=⋅⋅⎰⎰。

6、静电系统在真空中的基本方程的积分形式是：∮D s·d S =q 和⎰E ·d =0。

7、静电系统在真空中的基本方程的微分形式是:V D ρ=⋅∇和0=⨯∇E 。

8、镜象法的理论依据是静电场的唯一性定理 。

基本方法是在所求场域的外部放置镜像电荷以等效的取代边界表面的感应电荷或极化电荷 .9、在两种媒质分界面的两侧，电场→E 的切向分量E 1t －E 2t ＝_0__；而磁场→B 的法向分量B 1n －B 2n ＝__0__。

10、法拉弟电磁感应定律的方程式为E n =—dtd φ,当d φ/dt>0时，其感应电流产生的磁场将阻止原磁场增加。

11、在空间通信中，为了克服信号通过电离层后产生的法拉第旋转效应,其发射和接收天线都采用圆极化天线。

12、长度为2h=λ/2的半波振子发射天线，其电流分布为：I (z ）=I m sink （h-｜z ｜) 。

13、在介电常数为的均匀各向同性介质中,电位函数为 2211522x y z ϕ=+-，则电场强度E=5x y zxe ye e --+。

第Z1卷第4期Z006年8月电波科学学报C H I N E S E J OU R N A L O F R AD I O S C IE N C EV o l.Z19N o.4A u g u s t9Z006文章编号1005-0388(Z006)04-0590-05高阶基尔霍夫法求解导体粗糙表面的散射特性%黄泽贵1童创明1王积勤1常广才Z(1.空军工程大学导弹学院9陕西三原7138003Z.陕西电视台9陕西西安710016)摘要在分析粗糙表面电磁散射特性的基础上9提出了一种考虑粗糙表面协方差函数T a y l o r展开的高阶基尔霍夫近似(K A)法9解决了经典K A近似的大逼近误差问题O应用9阶高度的K A和传统的K A9对比研究了不同照射频率和均方根高度下的后向散射系数9并比较了遮挡函数的修正效应O同时应用高\低阶K A计算了典型粗糙面的后向散射系数9并分别与测量值和矩量法的数值解进行了比较O结果表明99阶表面高度展开的切平面K A不仅拓宽了K A的适用条件9还具有更高的精度范围9从而证明了高阶均方根高度展开的K A近似的有效性O关键词粗糙表面!协方差函数!散射系数!基尔霍夫法中图分类号411文献标识码AH i g h-o r d e r k i r c h h o f f a p p r o a c h f o r e l e c t r o m a g n e t i cs c a t t e r i n g f o r p e r f e c t l y c o n d u c t i n g r o u g h s u r f a c eH U A N G z e-g u i l T O N GC h u a n g-m i n g l W A N G J i-<i n l C H A N GG u a n g-c a i2(1.\i s s i l e i n s t i t u t e o f A i r F o r c e E n g i n e e r i n g U n i u e r s i t S9S a n S u a n S h a a n J i7138009C h i n a3Z.S h a a n J i T V S t a t i o n9X i b a n S h a a n J i7100169C h i n a)A b s t r a c t n t h eb a s i s o f a n a l y Z i n g t h e s c a t t e r i n gp r o p e r t y f r o m r o u g h s u r f a c e9an e W h i g h-o r d e r K i r c h h o f f a p p r o a c h f o r t W o-d i m e n s i o n a l p e r f e c t l y c o n d u c t i n g r o u g hs u r f a c e c o n s i d e r i n g t h e s e r i e s e X p a n s i o no f r o o t m e a n s C u a r eh e i g h t i s p r e s e n t e d.T h e p r o b l e m o f s c a t t e r i n g e r r o r d u e t o t h ea p p r o X i m a t i o na t l o W-o r d e r K i r c h h o f f i ss o l v e d.T h eb a c k s c a t t e r i n g c o e f f i c i e n t s a n d s h a d o W i n g m o d i f i e de f f e c t i s s t u d i e db ym a k i n g u s eo f t h en i n t h-o r d e r a n d f i r s t-o r d e r K i r c h h o f f a p p r o X i m a t i o na t d i f f e r e n tr o u g h n e s s a n d f r e C u e n c y.F o r a na c t u a l m a n m a d e r o u g h s u r f a c e9t h e b a c k s c a t t e r i n gc o e f f i c i e n t i s c a l c u l a t e db y m o m e n t o f m e t h o d9l o W-o rde r a n dh i g h-o r d e r K i r c h h of fa p p r o a c h9r e s p e c t i v e l y.C o m p a r i n g W i t ha s e t o f m e a s u r e dd a t a9t h en u m e r i c a l r e-s u l t s s h o W t h a t t h e p r e s e n t e d m e t h o d i sv a l i d i t y W i t hah i g h p r e c i s i o n i n m o r ee X-t e n s i v e r a n g e.k e y w o r d s r o u g h s u r f a c e9c o v a r i a n c e f u n c t i o n9s c a t t e r i n g c o e f f i c i e n t9h i g h-o r d e rK i r c h h o f f a p p r o a c h% 收稿日期:Z005-0Z-19.基金项目:空军工程大学学术(联合)基金项目(K G D-X L-0Z-Z004-0Z)3陕西省自然科学基金项目(Z005F Z3)590-m Z Z4t a Z d za Z m Z l其中 h v 分别表示水平极化和垂直极化 e i 1i 是入 l 引 言射波的入射角和方位角 e s 1s 是散射波的散射角和粗糙表面的波散射理论 在医疗 光学 声学 地 球物理学 通信和地球或外星球遥感等诸多领域得方位角 而 W m 为>Wm!= 1d "e _i ! " Z m m到了广 泛 应 用 和 研 究 1但 即 使 现 在 的 高 速 计 算机 仍然不能处理最一般的三维介质或多尺度表面 d L 4t \Z > LL L h C "LZ严格数值计算的超运算量问题 Z~4 因而迫切需要 进一步发展近似的解析散射模型 从最早的基尔霍 夫近似 KA 和 微 扰 法 SPM 近 似 提 出 以 来 已 发 展了二十多种解析近似散射模型 它们有各自的适 用范围和应用特点 采用传统的 KA近似法 已经 对比研究了 KA 法的有效性 随机粗糙面5 和分形 粗糙面6 的后向散射特性 遮挡效 应 7以 及 考 虑 多 重散射的后向增强现象 8 等问题 也 对 加 权 曲 率9 修正的 KA 法 及 双 尺 度 表 面 的 后 向 散 射 进 行 了 研 其中 C "L 是随机表面的协方差函数 h表示粗糙 面的均方根高度 !d 是入射波矢量!i 和散射波矢量 !之差 即 !b =!i -!3a !d L = a iJ -a J #+ a i S -a S $ 3ba d z =- a zi +a z 3c下面以高斯 函 数 为 例 推 导 h h极 化 的 双 站 散 Z Z射v h h 和后 向散射系数G hh 此时有 C P =e _P l 再 利用积分恒等式 则有> Z Z l Z -a Z l Z究 但它们都局限于在一阶表面斜率近似下 对 KA \d P P J 0 a P Pe P = e X p P m 4 近似解的研究 文献 10 中提出的在高频限制下的 一阶 二阶 K A 法求解粗糙面的电磁散射 是从物理 0 可以求得Z m 4 Z Zl Z h Z m E !d L E lm意义上考虑正逆向二次散射时获得的结果 近年来 W m ! = e X p - 5d L 4tm 4 海洋粗糙表 面 亮 温 的 计 算 推 动 了 高 阶 解 析 法 的 发 展 文献 11 和 1Z 中作者采用迭代法分别研究了将式 5 代入 1a b 可得v hh 即 a Z 1 粗糙表面高度函数的傅立叶级数展开下的各阶微扰 v h h = c o s e Z > i c o s e i +c o s e s解 并应用四阶微扰法对发射率进行了研究为此 提出了基于理想导体粗糙表面协方差函 s i n e s s i n e i - c o s e s c o s e i +1 > c o s 1s -1i Z e X p -a Z Zdz h >数 T a y l o r 展开时 功率谱计算中不同阶次均方根高l Z aZ m Z m Z Z dz hE !d L E l 度下的高阶 KA 法 它是基于一阶斜率近似下的高 m =1mm ！eX p - 4m 6 阶切平面近似 来对比计算不同表面高度展开下的KA 求解的非相干散射系数 这不同于传统意 义 上 基于粗糙表面各阶斜率展开近似下的 KA 求解的粗对后向散射系数G h h 由G O B =v O B c o s e i O B = h v e s =e i 1s =1i +t E !d L E =Z a s i n e i E a d z E =Z a c o s e i 可知 糙表面的散射特性Z Z m a Z l Z s i n Z e i W m ! lh eX - 7 2 理论推导d L = 4tm pm Z G h h = a e X p -4h Z a Zc o s Z e i > 由 H u yg ens 原理 二维理想导体表面的双站散 co s e i>Z m Z m Z m Z mZ Z Z 射系数 13为l 4a h cos e iZa l s i n eiZ1 v h h = >c o s e i c o s e i +co s e sm =1mm ！e X p - m8s i n e s s i n e i - c o s e s c o s e i +1 >c o s 1s -1i Z e X p -a Z h Z > 在式 6 和式 8 中 当 m =1 Z 3 4 即可分别求得经典的 KA 计算的散射系数 以及粗糙表面高度>Z mdzm 展开下的各阶 KA 求解的散射系数！W m =1!d L 1a在实际问题求解中 照射和反射的电磁波均存v v h = 4t a s i n Z1s -1i >c o s e ia Z m在被遮挡的情况 采用遮挡函数 10来表征粗糙面电 磁波的遮挡情况 引入一阶遮挡函数后 修正的均>d z Z ！ 方根高度的高阶 KA 求解的双站 后向散射系数分> dz m e X p -a Z h Z W m 1 m !d L 1b别为 m 和 m 即=v h h !s !i G h hmm i59Z电 波 科 学 学 报第Z1卷v hh !s !i =v h h !s !i S 1 e s e i 9G h h =G hh S 1 e s e i 10其中特性的人造随机表面为例 其中表面高程标准离差 为0.00Z Z 4m 相关长度为 0.0Z 34m 均方根斜度为0.1Z 3 分别在照射频率为3G H Z Z 5G H Z 40G H Z下计算9阶 KA 近似和1阶 KA 近似下的双站散射系 ( 11s =1i +t e s >e i1+ A ~s 1数 结果比较如图Z 所示o 从图Z 中可以看出 在低 照射 频 率 下 表 面 均 方 根 高 度 一 阶 KA 近 似 解S 1 e s e i = <1+ A ~ 1s =1i +t e s <e i 1 其它K A 1 和9阶 K A 近似解 K A 9非常接近 相差仅 o 而当照射频率增大时 和 的差L 1+ A ~i + A ~s 0.008d B K A1 KA9A ~i s = 1 si s- 1rf c11异很大 在40GHZ 时二者相差高达 30dB o 同时 为 了对比不同粗糙度下高~低阶 K A 求解结果的差异 也图 示 了 当 表 面 高 程 标 准 离 差 为 0.001m 时 在 e -~ Z se~isZZ\Z t ~i s Z\Z s1ZZ5GHZ 照射频 率 下 的 后 向 散 射 系 数o 从 图 中 可 以 看出 在小角度入射条件下 高~低 阶散射解也比较其中 e r f c 是 余 误 差 函 数 ~i s =c o t e i s s 表 示 表 面 斜率 且s =\Z h lo 3 数值计算和分析下 面 分 析 对 比 表 面 均 方 根 高 度 不 同 阶 次 下 的 v hh 然后讨论9阶 KA 近似法计算理想导体粗糙表 面电磁散 射 的 有 关 问 题 并 与 矩 量 法 M M 求 解的结果 14和 K a n s a s U n i v e r s i t y 遥感实验室的测量值 15进行比较o由式 6 计算表面高度展开项 m 取 1 到 9 时 双站散射系数v h h 的数值 对应的结果比较如图 1 所 示o 由图1可知 双站散射的数值随着切平面阶次 m 的增大而提高 当 m 取值超过 7 时 两者在更 高 阶下的差异都不超过1d B 而当 m 取9时 和8阶解 相比 相差仅 0.03d B 但低阶解 一阶 K A 1 和高阶 解 K A 9 的差 异 却 很 明 显 高 达 100d B o 由 此 可 以 看出基于粗糙面均方根高度的高阶切平面近似 能 更好的逼近求解结果 从而减小了低阶近似下的计 算误差o图l 不同阶 k A 双站散射系数的比较再以 K a n s a s U n i v e r s i t y 遥感 实 验 室 一 块 已 知接近而当入射角增大时相差却比较明显特别是在掠入射时o这就说明了在高频~大粗糙度条件下考虑表面均方根高度高阶展开的切平面近似求解是必要的o当然同时也说明了在低频和小粗糙度的小入射角条件下仅考虑表面粗糙度的一阶切平面展开就可以获得较为满意的结果o图2不同频率下高!低阶后向散射系数的比较在图3中采用高~低阶KA 近似计算了考虑遮挡函数存在时的后向散射系数其中照射频率为Z5G H Z 其它表面参数同图Z o从图示中可以看出在近垂直入射下考虑阴影效应的修正解小于不考虑阴影的计算结果而当入射角大于10时遮挡函数的存在则使计算值增大o从遮挡效应修正的幅度上看K A1下求解的结果为0.6d B而K A9下却有3dB的差异o比较遮挡函数修正的增幅和高~低阶求解的差异可以看出在需要考虑表面均方根高阶切平面近似的条件下遮挡函数的修正效应远小于高阶表面高度散射解的贡献o图4为9阶KA 近似求解后向散射系数的理论值和测量值的比较图测量值取至文献15 o同时为了对比高阶KA 法的有效性还图示了m 分别取图3考虑阴影函数时高!低阶k A解的比较4阶和5 阶时的理论值以及传统的KA 近似计算的理论值从图中可以看出在0~16范围内KA9计算的理论值和测量值一致但在经典KA 有效的小入射角范围内高低阶K A 计算的误差高达6d B图4 9阶kA 和测量值的比较同时也用K A9的计算值和矩量法求解的结果进行了对比如图5所示结果表明在0~34范围内二者非常一致从这两组数据的对比中得知高阶KA 近似求解粗糙面的散射特性具有更大角度范围的有效性和更高的准确度图5 9阶kA 和矩量法求解后向散射系数的比较为了研究高阶K A 近似的适用条件还对同一粗糙面在不同频率照射下的后向散射特性进行了比较如图6所示图6中实线对应的照射频率为Z1.4G H Z当超过这一照射频率临界频率时无论频率是增大还是减小后向散射系数的值都将减小这就说明高阶K A近似同样存在一个应用范围的问题在文献15中研究了传统K A近似的使用条件a l>6l Z>Z.76h l作者通过多次比较计算推导了K A9的适用条件为a l>3.8l Z>1.75h l二者对比可以看出高阶K A近似的适用条件得到了拓展这也说明可以通过表面均方根高度的级数展开来准确求解更为粗糙的表面散射问题图6不同照射频率下的后向散射特性4 结论在分析粗糙表面散射特性的基础上应用二维理想导体表面的非相干散射系数比较了双站散射系数在表面均方根高度不同阶次级数展开下的计算结果得出了表面均方根高度9 阶展开下的KA 近似能更好逼近求解结果的结论同时对不同照射频率和不同粗糙度的高低阶KA 计算的结果进行了比较结果表明在高频大粗糙度条件下必须考虑高阶KA解而阴影函数的修正效应却不如高阶解明显最后还应用KA9近似计算了某粗糙表面的后向散射系数并和测量值与矩量法求解的数值解进行了对比结果表明理论计算值和两组检验数据非常吻合并且高阶KA近似还拓宽了应用的有效范围从而证明了考虑粗糙表面均方根高度高阶级数展开的KA 近似的必要性和计算方法的有效性参考文献1T M E l f o u h a i l y C A G u e r i n.A c r i t i c a l s u r v e y o f a p- p r o X i m a t i o n s c a t t e r i n g W a v e t h e o r i e s f r o m r a n d o mr o u g h s u r f a c e J.W a v e s i n r a n d o m m e d i a Z0041441~40.594电 波 科 学 学 报 第Z1卷[Z ] G F r a n c e s c h e t t i M M i g l i a c c i o DR i c c i o .S t r a t e gi e s t o a p p l y t h e K i r c h h o f f a p p r o X i m a t i o n i ne l e c t r o m a g n e t i c s c a t t e r i n g f r o m G a u s s i a n s u r f a c e s ~a c o m p a r i s o n [C ]. I E E E A P -S [C ] J u l y1999~514~517. [3] 李中新 金亚秋.双网 格 前 后 向 迭 代 与 谱 积 分 法 计 算 分形粗糙面的双站 散 射 与 透 射 [J ].物 理 学 报 Z 00Z 51<7>~1403~1409. [4] 逯贵 祯 王 宝 发.高 斯 随 机 粗 糙 表 面 电 磁 散 射 研 究 [J ].电 子学报 Z 00Z 30<6>~907~909.[5] R J P a p a J F L e n n o n .C o n d i t i o n s f o r t h e v a l i d i t y of p h y s i c a l o p t i c s i n r o ugh s u r f a c e s c a t t e ri n g [J ].I E E E T r a n s .A n t e n n a s P r o p a g a t i o n 1988 36<5>~647~ 650.[6] 肖志辉 张祖荫 郭 伟.二 维f B m 随机 分 形 界 面 的 电磁散射特性 [J ].电 波 科 学 学 报 Z 00Z 17<1>~83~86. H Z X i a o Y ZZ h a n g W G u o .T h e s c a t t e r i n g o f E M W a v e s f r o m t W o -d i m e n s i o n a l f B m r a n d o m f r a c t a l s u r - f a c e s [J ].C h i n e s e J o u r n a l o f R a d i o S c i e n c e Z 00Z 17 <1>~83~86.[7] L X G u o X G G u a n .S t u d y o n t h ee l e c t r o m a gn e t i c s c a t t e r i n g f r o m t h e f r a c t a l s u r f a c e W i t h c o n s i d e r i n g t h e s h a d o W i n g e f f e c t [C ].P r o c .I S A P E M c t -N o v Z 003~49Z ~495.[8] A I s h i m a r u S J a r u W a t a n a d i l o k Y K u g a . M u l t i pl e s c a t t e r i n g e f f e c t s o n t h e r a d a r c r o s ss e c t i o no f o b j e c t s i na r a n d o m m e d i u m i n c l u d i n g b a c k s c a t t e r i n g e n h a n c e - m e n t a n d s h o W e r c u r t a i n e f f e c t s [J ].W a v e s i n r a n d o m m e d i a Z 004 14<4>~499~511.[9] T E l f o u h a i l y CBo u r l i e r J T J o h n s o n .T W o f a m i l i e s o f n o n -l o c a l s c a t t e r i n g m o d e l s a n d t h e W e i gh t e d c u r v a - t u r ea p p r o X i m a t i o n [J ]. W a v e s i n r a n d o m m e d i a Z 004 14<4>~563~580.[10] CB o u r l i e r DD c h a m p s G B e r g i n c .E l e c t r o m a gn e t i c s c a t t e r i n g f r o m r o u gh s u r f a c e s W i t h t h e f i r s t -a n d s e c - o n d -o r d e r K i r c h h o f f a p p r o X i m a t i o n i nh i g h -f r e C u e n c y l i m i t [C ].P r o c .I G R A S S [C ] J u l yZ 003~115~117. [11] J T J o h n s o n .T h i r d -o r d e r s m a l l -pe r t u r b a t i o n m e t h o df o r s c a t t e r i ng f r o m d i e l e c t r i c r o u gh s u r f a c e s [J ]. J o u r n a l o f p ti c a l S o c i e t y A m e r i c a n A 1999 16 <11>~Z 7Z 0~Z 736.[1Z ] A M e t i n a n d J T J o h n s o n .F o u r t h -a n dh i gh e r -o r d e r s m a l l -p e r t u r b a t i o n s o l u t i o n f o r s c a t t e r i n g f r o m d i e l e c - t r i c r o u g h s u r f a c e s [J ].J o u r n a l o f p t i c a l S o c i e t y A - m e r i c a n A Z 003 Z 0<1Z >~Z 330~Z 337.[13]L T s a n g J A K o n g .S c a t t e r i n g o f e l e c t r o m a gn e t i c W a v e s ~a d v a n c e d t o p i c s [M ].N e W Y o r k J o h n W i l e y & S o n s I N C Z 001.[14] C R u i m i n C W J a m e s .A n a l y s i s o f s c a t t e r i n g fr o m r o u g h s u r f a c e s a t l a r g e i n c i d e n c e a n g l e s u s i n g a p e r i - o d i c -s u r f a c e m o m e n t m e t h o d [J ].I E E E T r a n s .G e o - s c i e n c e a n d R e m o t e S e n s i n g 1985 33<5>~1Z 06~ 1Z 1Z .[15] T U l a b y K M o o r e K F u n g .Mi c r o W a v e R e m o t e S e n s i n g V o l u m e ~R a d a rr e m o t e s e n s i n g a n d s u r - f a c e s c a t t e r i n g a n d e m i s s i o n t h e o r y [M ].N e W Y o r k A d d i s o n -W e s l e y P u b l i c a t i o n C o m p a n y 198Z ~330~ 336.黄泽 贵 (1976_)9男9四 川 人9分别于Z00年和Z003年毕业于 空军工程 大 学 导 弹 学 院9获 得 工 学 学士和硕 士 学 位9现 为 该 校 电 磁 场 与微波技 术 专 业 博 士 生9研 究 方 向 为电磁散射理论计算等O童创 明 (1964_ )9男9湖 北 人9博士9东南大学毫米波国家重点 实验室和国防科技大学电子科学与 工程学院 博 士 后 出 站9现 为 空 军 工 程大学导弹学院雷达工程系微波教 研室主任\教授9博士生导师O 主要兼职C 中国电子学会高级会员9微波学会微波场场论 与微波网络与其数值技术专委会委员9空 军工程大 学科技委员会委员O 近年来9在 国内外期刊和会议 上发 表 与 交 流 学 术 论 文 50 余篇 (其 中 S C I \E I \ I S T P \S A 收 录 30多 篇 )9获 军 队 科 技 成 果 进 步 奖 三项O 目前主要从事雷达系统\电 磁场数值计算等 领域科研与教学工作O王积 勤 (1935_ )9男9山 东 人9教授9博士生导师9主要兼职C 中 国电子学 会 微 波 学 会 委 员9中 国 航 空学会电子专业委员会委员O 主要 从事电磁 散 射 与 辐 射9微 波 电 路 与 系统等研究O。

【关键字】情况、方法、条件、模式、有效、和谐、加大、规律、稳泄、理想、方式、作用、结构、关系、简化、保证、取决于、方向、提髙、中心4-1谐振腔有哪些主要的参疑？这些参量与低频集总参数谐振回路有何异同点？答:谐振腔的主要特性参数有谐振频率、品质因数以及与谐振腔中有功损耗有关的谐振电导, 对于一个谐振腔来说，这些参数是对于某一个谐振模式而言的，若模式不同，这些参数也是不同的。

谐振频率具有多谐性，与低频中的回路，当其尺寸、填充介质均不变化时，只有一个谐振频率是不相同的。

任谐振回路中，微波谐振腔的固有品质因数要比集总参数的低频谐振回路髙的多。

一般谐振腔可以等效为集总参数谐振回路的形式。

4-2何谓固有品质因数、有载品质因数？它们之间有何关系？答：固有品质因数是对一个孤立的谐振腔而言的，或者说，是谐振腔不与任何外电路相连接 (空载)时的品质因数。

当谐振腔处于稳泄的谐振状态时，固有品质因数Qo的左义为WQo=27r——,其中W是谐振腔内总的储存能量，略是一周期内谐振腔内损耗的能量。

W T有载品质因数是指由于一个腔体总是要通过孔、环或探针等耦合机构与外界发生能量的耦合，这样不仅使腔的固有谐振频率发生了变化，而且还额外地增加了腔的功率损耗，从而导致品质因数下降，这种考虑了外界负载作用情况下的腔体的品质因数称为有载品质因数Q O 对于一个腔体，英中k为腔体和外界负载之间的耦合系数。

1 + R4-4考虑下图所示的有载RLC谐振电路。

计算其谐振频率、无载0。

和有载0“解：此谐振电路属于并联谐振电路，苴谐振频率为：无载时，Q = — =竿==/ *°°= 17.9说[L7 720X10~9/10X10_,2有载时，Qe=d = = --------- ---- ---------- = 40.25叫上/Z7 ^OxlO-'/lOxlO-12根据有载和无载的关系式—=—+丄得：Q L Q Q4-5有一空气填充的矩形谐振腔。

Optiwave 光通信设计软件1.OptiGrating 光栅设计软件OptiGrating 是光纤光栅业界的一个不可缺少的标准设计软件。

它为集成光波导光栅和光纤光栅的设计提供了强有力且用户界面友好的设计工具。

OptiGrating 是基于耦合模理论的数值分析软件，既能对设定的光栅进行分析也能合成出符合要求的光栅（逆向分析）。

一个复杂的光栅被一组均匀光栅片段来近似，这些光栅片段之间用传递矩阵法来对进行整合分析。

这样，设计者就可以对整个光栅进行性能分析和优化设计。

基本功能OptiGrating最重要的基本功能如下：·WDM add/drop，窄带以及宽带光纤和波导滤波器·光线布拉格发射器·EDFA增益平坦元件·用于光纤通信的色散补偿器·利用光栅切趾抑制边带·光纤和波导传感器产品应用·WDM add/drop、窄带和宽带光纤、波导滤波器·光纤布拉格光栅反射器·EDFA增益平坦化光纤·用于光纤通信的色散补偿器·使用光栅切趾法的边带抑制·光纤传感器和波导传感器·使用耦合到光纤包层模式的长周期光栅2.OptiFiber 光纤设计软件使用光纤作为传输介质的电信现在是一个主要的行业。

选择合适的光纤参数是光学系统的重要问题。

横截面尺寸，材料成分和折射率分布都会影响光纤的损耗，色散和非线性，必须仔细选择，以便在给定的应用中实现令人满意的结果。

对于一个光通信系统，它的最佳状态的设计直接取决于对光纤参数的选择。

光纤的横截面尺寸, 材料成分和折射率分布都会影响到光通信里极其重要的线性和非线性现象。

OptiFiber 使用数值模式求解程序和其它专门用于光纤的解析法来计算光纤通讯时的色散、损耗、双折射现象和偏振模色散。

OptiFiber 是一种功能强大的工具，它将光纤模式的数值模式求解器与群延迟，群速度色散，有效模面积，损耗，偏振模色散，有效非线性等计算模型相结合.OptiFiber 最强大的功能之一是它能够预测如何优化给定的光纤，而不是设计目标，例如很小但非零色散和最大模面积。

可编辑修改精选全文完整版微波技术与天线（第二版）总结绪论微波频段：300MHz－3000GHz微波波长：0.1mm—1m （分米波，厘米波，毫米波，亚毫米波）微波的特点：似光性，穿透性，宽频带特性，热效应特性，散射特性，抗低频干扰特性，视距传播特性，分布参数的不确定性，电磁兼容和电磁环境污染。

分析方法：场的分析方法，路的分析方法。

（微波网络）一、均匀传输线理论1.1、均匀传输线方程及其解1.1.1传输线的分类：双导体传输线，金属波导管，介质传输线。

分析方法: 场分析法，等效电路法。

1.1.2传输线的工作特性参数（1）特性阻抗—传输线上行波的电压与电流的比值对于均匀无耗传输线特性阻抗：（2）传播常数γ（3）相速υp —传输线上行波等相位面沿传输方向的传播速度（4）传输线的波长1.2、传输线阻抗与状态参量1.2.1均匀无耗传输线三个重要的物理量 （1）输入阻抗—传输线上任意一点处的输入电压和输入电流之比值。

对无耗均匀传输线, 线上各点电压U(z)、 电流I(z)与终端电压Ul 、终端电流的关系如下：（2） 反射系数—传输线上任意一点处的反射波电压（或电流）与入射波电压（或电流）之比。

（3）电压驻波比—传输线上电压最大值与电压最小值之比。

1.3、无耗传输线的状态分析 1.3.1传输线的三种工作状态 （1）行波状态 ➢ 沿线电压和电流振幅不变，驻波比等于1 ➢ 电压和电流在任意点上都同相➢传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗（2）纯驻波状态 ➢ 终端短路 ➢ 终端开路➢终端接纯电抗 Z in= ±j X（3）行驻波状态当微波传输线终端接任意复数阻抗负载时, 由信号源入射的电磁波功率一部分被终端负载吸收, 另一部分则被反射, 因此传输线上既有行波又有纯驻波, 构成混合波状态, 故称之为行驻波状态。

1.3.2无耗传输线两个重要的特性（1）λ/4 阻抗变换性—无耗传输线上距离为λ/4的任意两点处输入阻抗的乘积均等于传输线特性阻抗的平方。