平面端射天线(Endfire antenna)

多路径模型已经用于计算粗糙表面上或上方的物体的电磁散射，主要包括直接路径和三条反射路径的散射贡献。为了考虑底层表面的介电特性和粗糙度特性，引入了菲涅尔反射系数和粗糙表面反射系数来修正反射电磁波的幅度。传统的四路径多路径模型在考虑高阶散射机制时存在困难，限制了其在复杂场景中的准确分析能力。特别是在低掠射角情况下，粗糙表面与物体之间的多次反射现象无法被有效考虑。目录 散射建模遇到的问题 用于电磁散射计算的多径模型技术 参考文献 EMAs shown below👇散射建模遇到的问题几十年来，对位于粗糙表面上的大型电物体进行电磁 （EM） 散射建模一直是一个主题。物体及其底层表面之间的 EM 相互作用是整个散射场的重要组成部分。由于这种大规模场景的复杂性，对许多可能的散射相互作用的分析很复杂。在粗糙表面上对大型电物体进行电磁散射建模时，面临的主要问题包括复杂场景的电磁相互作用、粗糙表面的影响、计算效率与精度的平衡、近场效应、高阶散射机制、模型验证与实验数据以及计算资源与算法优化。 解决这些问题需要综合运用多种方法和技术，以提高模型的准确性和计算效率。用于电磁散射计算的多径模型技术多路径模型主要包括四路径多路径模型、改进的多路径模型（MMP模型）、多路径模型增强的SBR技术（MP-SBR）、传统的多路径模型和混合SBR技术。这些模型在不同场景下具有各自的优势和局限性，通过改进和结合其他技术（如SBR技术），可以提高电磁散射计算的准确性和效率。1. 传统的多路径模型描述：传统的多路径模型通常基于四路径模型，用于计算粗糙表面上或上方物体的电磁散射。局限性：传统的多路径模型在低掠射角情况下表现良好，但在高掠射角情况下，由于忽略了阴影效应和高阶散射机制，模型的准确性有所下降。2. 四路径多路径模型四路径多路径模型是常用的计算粗糙表面上或上方物体电磁散射的模型。它包括四条主要路径的散射贡献：直接路径和三条反射路径。应用：该模型通过物理光学（PO）方法计算散射场，并使用菲涅尔反射系数和粗糙表面反射系数来修正反射电磁波的幅度。局限性：该模型在考虑高阶散射机制时存在困难，特别是在复杂场景中，无法准确分析多次反射现象。3. 改进的多路径模型（MMP模型）改进的多路径模型（MMP模型）结合了改进的粗糙表面反射系数，用于更准确地计算粗糙表面上物体的电磁散射。改进点：引入了改进的粗糙表面反射系数，考虑了与物体相互作用的相干表面区域的大小，特别是在近场情况下。应用：MMP模型通过物理光学（PO）方法计算四路径散射场，并使用改进的反射系数修正三条反射路径的散射贡献。验证：通过FEKO的矩量法（MoM）对MMP模型进行了验证，结果表明改进的反射系数在多路径散射计算中表现优于传统的Ament系数。4. 多路径模型增强的SBR技术（MP-SBR）多路径模型增强的SBR技术（MP-SBR）将多路径模型插入到近场SBR过程中，以更准确地计算粗糙表面上物体的散射场。改进点：MP-SBR技术不仅考虑了直接入射的散射场，还考虑了来自远处菲涅尔区的表面反射照明以及物体与附近底层表面之间的电磁相互作用。应用：通过数值计算和实测雷达图像的对比，验证了MP-SBR技术在近场电磁散射预测中的有效性。优势：MP-SBR技术在高保真雷达图像生成中具有显著优势，能够更准确地模拟复杂场景中的电磁散射现象。5. 混合SBR技术混合SBR技术通过半空间格林函数获得半空间配置中物体的远场电磁散射。应用：该技术考虑了粗糙表面对感应物体电流的影响，适用于低掠射角情况下的电磁散射计算。优势：混合SBR技术在处理低掠射角情况下的电磁散射问题时具有较高的计算效率。 参考文献 [1] J. Shan and X. Xu, "Multipath Model Enhanced SBR Technique for Prediction of Near-Field EM Scattering From Objects on Rough Surfaces," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 73, no. 1, pp. 539-553, Jan. 2025, doi: 10.1109/TAP.2024.3502836.来源：微波工程仿真