1 陕西学前师范学院 信息工程学院，西安 710100
2 西安理工大学 自动化与信息工程学院，西安 710048
研究了THz波段强降雨环境下电磁源的辐射特性。基于通用的麦克斯韦方程组和解析分析，提出了各向异性介质中的洛仑兹规范，得到了矢量势的非齐次波动方程及矢量势的精确表达式，并证明了它们的有效性。获得了各向异性介质中电偶极子的辐射场，将各向异性介质退化为各向同性时，得到的辐射场与已有资料中的辐射场一致。基于石膏晶体和强降雨介质的各向异性参数，对电偶极子的辐射特性进行了物理模拟和分析，结果发现：介质的各向异性对其中电磁源辐射有着显著的影响，强降雨中电磁源的辐射具有较弱的各向异性。
辐射 雨介质 电磁势 各向异性 THz波 radiation rain media potential anisotropy THz wave 强激光与粒子束
2023, 35(6): 063003
1 陕西学前师范学院信息工程学院，陕西 西安 710100
2 西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048
3 咸阳师范学院物理与电子工程学院，陕西 咸阳 712000
基于电磁能量守恒定律建立了将电磁各向异性介质等效为电磁各向同性介质的理论模型，并验证了该模型的正确性。在电磁波波长与圆柱体几何参数相当的条件下，研究了椭圆高斯波束照射石膏晶体圆柱体的等效介电常数随圆柱体几何参数、波束参数和传播方向的变化情况。仿真结果表明，等效介电常数随圆柱体半径的增大呈波动性变化，随圆柱体长度的增大变化不大。此外，给出了波束任意方向入射各向异性圆柱体散射场的解析表达式。仿真结果表明，有限长圆柱体的半径、入射波束的传播方向对散射的影响较大，圆柱体的长度、波束的照射距离和束腰宽度等因素对散射的影响较小。
散射 各向异性介质 建模 有限长圆柱体 波束散射 激光与光电子学进展
2022, 59(11): 1129001
1 咸阳师范学院 物理与电子工程学院，陕西 咸阳 712000
2 陕西学前师范学院 物理与电子系，陕西 西安 710100
针对飞行器再入大气的“黑障”问题，基于等离子体电子密度Epstein分布，建立了太赫兹波穿过磁化等离子体鞘套的一维模型。计算了太赫兹波斜入射磁化等离子体鞘套的透射率和衰减；分析了等离子体碰撞频率、磁场强度、入射角等因素对太赫兹波传播特性的影响。研究结果表明，外加磁场强度增大，透射率的最小值和衰减峰值向较高太赫兹波频率方向移动；电磁波入射角变大，透射率变小，衰减变大；当入射角小于等于60°时，大气窗口0.22 THz处最大衰减为5.32 dB。研究结果为解决“黑障”问题提供了重要参考。
磁化等离子体 太赫兹波 黑障 衰减 magnetized plasma terahertz wave blackout attenuation 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(2): 184
1 咸阳师范学院 物理与电子工程学院, 陕西 咸阳 712000
2 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 陕西 西安710071
3 陕西学前师范学院 科技处, 陕西 西安 710100
为研究太赫兹波在沙尘暴中的传播特性, 应用Mie散射理论研究了太赫兹波段沙尘粒子的散射特性, 得到沙尘粒子的散射效率因子、消光效率因子和吸收效率因子随粒径、太赫兹波长的变化关系。基于沙尘粒子尺寸的对数正态分布, 数值计算了沙尘暴的太赫兹衰减。研究结果表明, 沙尘的衰减随能见度的增大而减小, 波长越小, 沙尘暴引起的太赫兹波衰减越大；波长为40 μm时, 沙尘暴对太赫兹波传播影响最大, 浮尘对太赫兹波传播影响最小。低能见度沙尘暴对太赫兹波传播影响明显。
太赫兹波 沙尘 散射 衰减 terahertz wave sand and dust scattering attenuation 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(4): 599
1 咸阳师范学院物理与电子工程学院，陕西咸阳 712000
2 西安电子科技大学物理与光电工程学院，陕西西安 710071
3 陕西学前师范学院科技处，陕西西安 710100
研究了太赫兹波通过均匀磁化等离子体的传播特性，给出了太赫兹波衰减和相移随等离子体密度、碰撞频率、太赫兹波频率和磁感应强度的变化规律。等离子体电子密度越大，衰减和相移越大；随着碰撞频率的增大，电磁波的衰减先增加到峰值后逐渐减小，且随着磁感应强度的增加，衰减的峰值变大，峰值向碰撞频率减小的方向移动；当电子碰撞频率接近电磁波频率时等离子体对右旋极化波的衰减达到极大值。太赫兹波频率增大，衰减逐渐减小，而相移先增加后逐渐减小。
太赫兹波 等离子体 衰减 相移 terahertz wave plasma attenuation phase shift 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(1): 38
1 西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
2 咸阳师范学院物理与电子工程学院, 陕西 咸阳712000
3 陕西学前师范学院物理与电子技术系, 陕西 西安 710100
推导了任意体目标高斯波束的散射场量本征统计矩。以椭球体目标为例，通过数值方法研究体目标在激光波束入射下，三种不同材料的单站散射场量互相关函数、协方差及其非相干散射分量比。数值计算椭球类目标非相干散射分量比随散射角的变化情况，结果表明：目标非相干分量在总散射分量中的比重较小，目标姿态、表面材料及其粗糙度对其散射场量非相干分量比有影响，粗糙面越光滑，非相干分量比越小;金属类材料比非金属镀漆材料的非相干分量比小；具有缩比关系的目标散射场量的非相干分量比的分布趋势基本相同，仅其数值略微有些差别。
散射 随机粗糙面 非相干分量比 体目标
1 咸阳师范学院 电波传播与散射研究所, 陕西 咸阳 712000
2 陕西学前师范学院, 西安 710100
将背景空间及其中存在的离散粒子作为一种连续的电介质, 得出了背景空间中离散粒子存在时混合体的等效介电常量模型.利用该模型和国际电讯联盟给出的雨衰减测量数据, 确定了GHz波段雨介质的等效介电常量并验证了其有效性.得出了雨环境中目标复合散射场的解析式, 对雨环境中球形目标的复合微分散射进行了仿真与分析, 进而研究了降雨率、电磁波频率及极化状态等因素对复合微分散射的影响.计算表明: 降雨对微分散射的影响在10－3分贝上, 电磁波垂直极化时降雨的影响大于其水平极化时的影响.研究结果对精确制导和目标识别等有一定的参考意义.
复合散射 降雨 目标 Complex scattering Rainfall Target
1 陕西学前师范学院物理系， 陕西 西安 710100
2 咸阳师范学院电波传播与散射研究所， 陕西 咸阳 712000
研究电磁波束的小粒子散射特性在环境监测等领域有着广泛的应用。将电磁波束做级数展开，给出了各项对应电磁波的物理意义及粒子内电场的解析式。以椭圆高斯波束为例，对粒子内电场以及后项与前项电磁波束中粒子内电场的大小的比值随照射距离、频率的变化做了仿真。研究了椭圆高斯波束中小粒子的散射特性，通过仿真分析了波束腰宽和频率对散射特性的影响，验证了算法的有效性。研究表明，波束腰宽可以改善粒子的识别性能，粒子对高阶项的散射场远小于对次阶项的散射场，瑞利粒子内场表达式中坐标的幂次与外场波束表达式中坐标的幂次相同。所提方法简单，为研究电磁波束的粒子散射特性探索了新的途径。
散射 瑞利散射 电磁波束 高斯波束 激光与光电子学进展
2013, 50(1): 010102
1 咸阳师范学院电波传播与散射研究所, 咸阳 712000
2 西安电子科技大学理学院, 西安 710071
在C波段研究了一对介质球体目标的瑞利复合电磁散射特性, 得到了目标复合散射截面解析式, 验证了所得结果的正确性; 研究了入射波极化状态、目标距离、目标大小、介电常数等因素对复合散射截面的影响, 结果表明, 邻近目标对本目标散射的影响具有偶极辐射的特点, 主目标的复合散射截面是邻近目标的大小、介电常数及其位置等因素的函数; 结果为目标散射截面的准确测量、电磁相互作用等奠定了理论基础。
瑞利复合散射 电磁相互作用 目标系 Rayleigh complex scattering electromagnetic interaction targets
1 咸阳师范学院电波传播与散射研究所， 陕西 咸阳 712000
2 陕西学前师范学院物理系， 陕西 西安 710100
得到了目标坐标系中电流元辐射近场的表达式，验证了该函数的正确性。在目标坐标系中将电流元的辐射近场、散射场等用球矢量波函数展开，利用球矢量波函数的正交性得到了展开系数并给出了其数值结果及物理分析。在天线近场照射下，得到了目标散射场的解析解，对所得结果进行了数值仿真，利用矩量法验证了结果的正确性。结果表明，天线近场照射目标时，目标上的电磁波为TE波和纵波，纵波是目标散射的主要因素，测量角θ对散射的影响较大。该方法可用于其他天线如相控阵天线等照射下目标散射以及目标电磁相互作用等领域的研究。
散射 近场 相互作用 激光与光电子学进展
2012, 49(10): 102901
