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基于物理光学法的建筑物内高功率微波耦合场分布计算

王振坤 顾祥龙 曹锐

王振坤, 顾祥龙, 曹锐. 基于物理光学法的建筑物内高功率微波耦合场分布计算[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 113002. doi: 10.11884/HPLPB201931.190021
引用本文: 王振坤, 顾祥龙, 曹锐. 基于物理光学法的建筑物内高功率微波耦合场分布计算[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 113002. doi: 10.11884/HPLPB201931.190021
Wang Zhenkun, Gu Xianglong, Cao Rui. Calculation of high power microwave coupled field distribution in buildings based on physical optics method[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 113002. doi: 10.11884/HPLPB201931.190021
Citation: Wang Zhenkun, Gu Xianglong, Cao Rui. Calculation of high power microwave coupled field distribution in buildings based on physical optics method[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 113002. doi: 10.11884/HPLPB201931.190021

基于物理光学法的建筑物内高功率微波耦合场分布计算

doi: 10.11884/HPLPB201931.190021
详细信息
    作者简介:

    王振坤(1988—), 男,硕士,助理工程师,从事高功率微波研究;814580054@qq.com

  • 中图分类号: TN011.92

Calculation of high power microwave coupled field distribution in buildings based on physical optics method

  • 摘要: 利用物理光学法计算了高功率微波在建筑物内的耦合场分布。根据建筑物墙壁和窗户的透射率可以得到墙壁内侧的透射场,将它代入到矢量衍射公式中直接计算出在整个建筑物内的透射场;根据建筑物地面的反射率得到地板表面的反射场,将它代入到矢量衍射公式中可计算出整个建筑物内的反射场;对透射场与反射场进行矢量相加,得到叠加场。将本文方法得到的场分布情况和时域有限差分法得到的场分布进行比较,二者结果一致。物理光学法的优点在于其物理图像清晰,计算量小,计算速度快,适合应用在大型建筑物内部耦合场分布计算上。
  • 图  1  衍射孔示意图

    Figure  1.  Diffraction aperture

    图  2  高功率微波传播示意图

    Figure  2.  Transmission of HPM

    图  3  建筑物模型

    Figure  3.  Model of the building

    图  4  墙壁内表面电场分布

    Figure  4.  Electric field distribution on the inner surface of the wall

    图  5  建筑物内透射场

    Figure  5.  Transmission filed in the building

    图  6  y=5.0面上的电磁场分布

    Figure  6.  Electromagnetic filed distribution on the plane of y=5.0

    图  7  建筑物内的相位分布

    Figure  7.  Phase distribution in the building

    图  8  建筑物内地面反射场分布情况

    Figure  8.  Floor reflection field in the building

    图  9  建筑物内后墙反射场的分布情况

    Figure  9.  Back wall reflection field in the building

    图  10  透射场与反射场的叠加

    Figure  10.  Superposed field of transmission and reflection

    图  11  建筑物内场强分布

    Figure  11.  Electric field intensity distribution in buildings

    图  12  建筑物内有效面积比估算

    Figure  12.  Estimation of effect area ratio in the building

    表  1  两种方法计算有效面积比的差别

    Table  1.   Difference of effect area ratio of two methods

    threshold/(V·m-1) difference of effect area ratio/%
    z=0.1 m z=0.3 m z=0.6 m z=0.9 m
    0.1 0 0 0 0
    0.2 0 0 0 0
    0.3 2 10 8 7
    0.4 8 17 10 1
    0.5 8 15 2 10
    0.6 6 7 7 10
    0.7 2 13 2 10
    0.8 4 5 6 5
    0.9 4 8 9 15
    1.0 2 7 2 3
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-24
  • 修回日期:  2019-08-24
  • 刊出日期:  2019-11-15

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