20、电磁仿真中的三维问题研究

电磁仿真中的三维问题研究

1. 介质球的电磁特性分析

• 模拟设置 ：考虑一个半径为 0.5 米的介质球。在矩量法（MoM）模拟中，复用之前的小面模型，并应用 PMCHWT 公式。
• 单站雷达散射截面（RCS）与频率关系
  • 计算 10 至 750 MHz 频率范围内的 RCS。对于无损耗球体（相对介电常数 $\epsilon_r = 2.56$）和有损耗球体（$\epsilon_r = 2.56 - j0.102$），分别比较 Mie 级数和 MoM 在背散射（$\theta_i = \theta_s = 0$）和前向散射（$\theta_i = 0, \theta_s = \pi$）情况下的 RCS，结果显示两者吻合度很高。
    |球体类型|相对介电常数|背散射 RCS 对比|前向散射 RCS 对比|
    | ---- | ---- | ---- | ---- |
    |无损耗球体|$\epsilon_r = 2.56$|吻合度高|吻合度高|
    |有损耗球体|$\epsilon_r = 2.56 - j0.102$|吻合度高|吻合度高|
• 双站 RCS ：在 250、500 和 750 MHz 频率下，比较无损耗和有损耗介质球的 MoM 结果与 Mie 级数结果，对比情况良好。
• 近场计算 ：使用特定公式计算 750 MHz 时，沿 +$\hat{z}$ 方向入射的 $\hat{x}$ 极化平面波照射下无损耗介