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一种研究电磁波在分层介质中传输的新方法 被引量:21
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作者 刘启能 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期14-15,共2页
利用电磁波在界面的边界条件,推导一种研究电磁波在分层介质中传输的新方法——传输矩阵法,并将传输矩阵法与经典的特征矩阵法作了比较。得出:传输矩阵法不仅能够解决特征矩阵法所能解决的全部问题,而且还能够解决特征矩阵法所不能解决... 利用电磁波在界面的边界条件,推导一种研究电磁波在分层介质中传输的新方法——传输矩阵法,并将传输矩阵法与经典的特征矩阵法作了比较。得出:传输矩阵法不仅能够解决特征矩阵法所能解决的全部问题,而且还能够解决特征矩阵法所不能解决的问题。因此传输矩阵法是一种比特征矩阵法更基本、应用范围更广的新方法。 展开更多
关键词 分层介质 传输矩阵 特征矩阵 电磁波
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水平层状介质条件下的井地电磁场响应计算 被引量:14
2
作者 曹辉 王绪本 +2 位作者 何展翔 毛立峰 吕东伟 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期338-343,186-187,共6页
本文以垂直电偶极子矢量磁位的Sommerfeld积分表达式为基础,导出各含源层垂直分段电流源的电磁场沿导线方向的积分计算公式,进而得到各垂直分段电流源的电磁场。对各分段电流源的地面电磁响应进行叠加即可得到其井地电磁响应,从而将一... 本文以垂直电偶极子矢量磁位的Sommerfeld积分表达式为基础,导出各含源层垂直分段电流源的电磁场沿导线方向的积分计算公式,进而得到各垂直分段电流源的电磁场。对各分段电流源的地面电磁响应进行叠加即可得到其井地电磁响应,从而将一维井地电磁正演问题简化为计算层状介质中垂直有限长电流源的地面电磁场问题。文中给出的算例验证了结果的可靠性,并与常规有限长电流源离散成多个小电偶极子源的近似方法计算时间及计算精度进行了对比,结果验证了算法的可靠性和高效性。 展开更多
关键词 井地电磁法 垂直有限长电流源 层状介质 垂直电偶极子 正演
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分层海洋介质中本征声线的快速计算 被引量:7
3
作者 孙枕戈 马远良 屠庆平 《应用声学》 CSCD 北大核心 1997年第4期7-12,共6页
本文提供一种在恒定水深的水平分层海洋中快速计算本征声线的方法.该方法引入声线跨度的概念,将本征声线分解为若干声统跨度的组合,并以声线常数为自变量建立声线组合方程.利用牛顿下山法送代求解该方程得到本征声线,极大地提高了... 本文提供一种在恒定水深的水平分层海洋中快速计算本征声线的方法.该方法引入声线跨度的概念,将本征声线分解为若干声统跨度的组合,并以声线常数为自变量建立声线组合方程.利用牛顿下山法送代求解该方程得到本征声线,极大地提高了计算效率.给定海深、声速剖面、声源距离、深度及接收器深度等参数时,应用本方法可以计算出若干条本征声线的出射角、到达接收位置时的入射角和传播时间.若附加声源的辐射频率和海底底质等信息,还可以计算出到达声线所携带声波的声强与相位.这样应用经典射线声学的方法就可简明描述声场分布.本方法已在IBMPC微机上实现.它对许多海洋射线声学问题的研究有所助益,在深海远程目标定位、衰落信道中编码信号的传播预报等方面预期有广泛用途. 展开更多
关键词 分层介质 本征声线 迭代算法 海洋 声线跨度
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一种新型宽带印制天线 被引量:7
4
作者 蒋芹 洪伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2001年第3期17-23,共7页
本文给出了一种新型双偶极子型宽带印制天线 ,并设计出相应的类平行宽边耦合双线双面馈电结构。采用矩量法求解积分方程进行理论分析 ,由此设计出一种新型宽带印制天线 ,并进行实验测试。理论分析表明 :在相同的基片上 ,双偶极子型印制... 本文给出了一种新型双偶极子型宽带印制天线 ,并设计出相应的类平行宽边耦合双线双面馈电结构。采用矩量法求解积分方程进行理论分析 ,由此设计出一种新型宽带印制天线 ,并进行实验测试。理论分析表明 :在相同的基片上 ,双偶极子型印制天线比普通微带振子天线的带宽宽得多 ;同时实测结果表明 :在 0 .8mm的介质基片上 ,工作于中心频率 2 GHz的该新型天线带宽可达 2 3% (VSWR<2 .0 ) ,增益达 4 .3d Bi。该宽带天线为平面印制结构 ,易于与电路集成 ,亦可做为天线阵元 ,成本低 。 展开更多
关键词 宽带印制天线 双偶极子型 谱域导抗法 分层介质 积分方程
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层状介质中计算体积分方程的弱化BCGS-FFT算法 被引量:10
5
作者 魏宝君 LIU Q H 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期49-55,共7页
采用弱化稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法精确计算了层状介质中的体积分方程。采用递推矩阵方法计算层状介质中的并矢Green函数,可以很方便地与体积分方程结合。将“屋顶”函数作为基函数和试探函数对体积分方程进行弱... 采用弱化稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法精确计算了层状介质中的体积分方程。采用递推矩阵方法计算层状介质中的并矢Green函数,可以很方便地与体积分方程结合。将“屋顶”函数作为基函数和试探函数对体积分方程进行弱化离散,从而有效地避免了体积分方程的奇异性。离散后的体积分方程采用稳定型双共轭梯度迭代方法进行求解,从而得到异常体内电场的分布。假设异常体只分布在层状介质中的某一层介质内,则体积分方程内并矢Green函数与对比源之间的乘积可表示为褶积或相关形式,从而在每一次迭代过程中可以同时在x,y,z方向采用快速Fourier变换技术加快运算速度。数值算例说明了该算法的精确性和有效性。 展开更多
关键词 体积分方程 弱化BCGS-FFT算法 并矢Green函数 层状介质 电法测井
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移动通信在树林中的电波传播特性 被引量:5
6
作者 吴剑锋 张欣 吴志忠 《南京邮电学院学报》 2001年第1期37-42,共6页
对发射机位于一个 4层树林模型中的树冠层 ,而接收机位于树干层的移动通信进行了研究。首先利用并矢格林函数推导出了问题的积分表达式 ,然后利用准静态法、鞍点法以及支点切割法得到了接收场的求和表达式。当发射机和接收机之间的水平... 对发射机位于一个 4层树林模型中的树冠层 ,而接收机位于树干层的移动通信进行了研究。首先利用并矢格林函数推导出了问题的积分表达式 ,然后利用准静态法、鞍点法以及支点切割法得到了接收场的求和表达式。当发射机和接收机之间的水平距离增加到一定量时 ,沿空气 树冠界面的侧面波在总场中占主导地位 ,而在这之前透射波和多次反射波在总场中占主导地位。 展开更多
关键词 天线辐射 并矢格林函数 分层介质 电波传播 树林模型 移动通信
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深海分层介质中的无源声定位时差交会特性 被引量:6
7
作者 张旭 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第24期2523-2536,共14页
利用无源声信号的到达时差对目标入水点进行定位在浅海中已有成功应用,但在深海条件下因测量区域变大、声传播路径弯曲、测量条件受限等因素,定位性能不确定度增加.针对这一问题,建立基于水平分层介质假设的多基站时差定位模型,对比了... 利用无源声信号的到达时差对目标入水点进行定位在浅海中已有成功应用,但在深海条件下因测量区域变大、声传播路径弯曲、测量条件受限等因素,定位性能不确定度增加.针对这一问题,建立基于水平分层介质假设的多基站时差定位模型,对比了等声速介质信道与水平分层介质信道定位求解的性能差异,并结合西北太平洋夏季环境条件下的仿真算例对模型进行了验证.研究揭示了有明显等效声速差异条件下的深海时差交会变异性特征,当两基站的等效声速相接近时,等时差线趋于标准双曲线样式;当两基站的等效声速相差较大时,等时差线呈现不规则分布,一侧趋于闭合,另一侧趋于平行,且多个基站等时差线均位于闭合一侧时,定位性能明显下降.在测量系统论证和设计时应充分考虑时差交会特性,结合具体海区环境条件合理选取基阵构型和布设深度. 展开更多
关键词 无源声定位 深海 到达时差 分层介质 等效声速
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分层介质的新色散法及其在光子晶体中的应用 被引量:5
8
作者 刘启能 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期643-646,共4页
利用光在界面的边界条件,推导光在分层介质系统中新的传输矩阵,利用新传输矩阵得到分层介质系统的色散公式,将新传输矩阵法与传统的特征矩阵法作了比较。并应用该色散公式研究了一维光子晶体的能带,得出:新的传输矩阵及其色散公式不仅... 利用光在界面的边界条件,推导光在分层介质系统中新的传输矩阵,利用新传输矩阵得到分层介质系统的色散公式,将新传输矩阵法与传统的特征矩阵法作了比较。并应用该色散公式研究了一维光子晶体的能带,得出:新的传输矩阵及其色散公式不仅能够解决传统的特征矩阵法所能解决的全部问题,而且还能够解决传统的特征矩阵法所不能解决的问题。 展开更多
关键词 光子晶体 分层介质 传输矩阵 色散
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地下远距离通信系统传播信号监测仿真 被引量:5
9
作者 刘亚军 刘锋 +1 位作者 杨德斌 徐金梧 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第10期148-152,261,共6页
地下工业生产过程中需要对地下人员、设备和环境进行必要监测,由于地层对电磁波的衰减作用,合理选择通信系统频率、天线尺寸是实现有效远距离透地通信的关键因素。对磁场耦合的透地通信系统进行建模分析,并通过引入磁矢量位对三层介质... 地下工业生产过程中需要对地下人员、设备和环境进行必要监测,由于地层对电磁波的衰减作用,合理选择通信系统频率、天线尺寸是实现有效远距离透地通信的关键因素。对磁场耦合的透地通信系统进行建模分析,并通过引入磁矢量位对三层介质中垂直磁偶极子激发的电磁场进行理论推导。针对"地面—地下"和"地下—地面"两种通信模式,使用XFDTD软件建立环形天线仿真模型,分别在单一均匀介质和成层介质条件下对不同频率电磁波的传播进行仿真。结果表明,高频电磁波在地层中衰减迅速,随着频率的降低衰减程度减缓,且甚低频和超低频电磁波在电导率较大的地层介质中也可以实现有效的远距离传播。 展开更多
关键词 透地通信 磁偶极子 电磁场 成层介质
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传递矩阵方法反演介质参数 被引量:5
10
作者 杜德生 马兴瑞 黄文虎 《振动工程学报》 EI CSCD 1996年第1期86-91,共6页
描述了一种在层状介质中,从一束源激发产生反射记录上获取速度、密度的反演方法。通过把测点的所有波分解为两类,一类是第 n 层反射所得的波,另一类是前 n-1层反射所得的波。在假设已知前 n 层介质的情况下,把反演第 n+1层的问题化为一... 描述了一种在层状介质中,从一束源激发产生反射记录上获取速度、密度的反演方法。通过把测点的所有波分解为两类,一类是第 n 层反射所得的波,另一类是前 n-1层反射所得的波。在假设已知前 n 层介质的情况下,把反演第 n+1层的问题化为一个线性回归。一些数值例子表明该反演方法较好地恢复了产生标准资料的那些参数。因为是线性回归方法,所以计算量小且精度较高。本文所给搜索波方法也是一个适合于计算机实现的较好的正演方法。 展开更多
关键词 层状介质 线性回归 传递矩阵
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层状介质上时空展源瞬变电磁响应的计算方法研究 被引量:4
11
作者 齐有政 黄玲 +1 位作者 张建国 方广有 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期157-164,共8页
在瞬变电磁法的实际应用中,由于发射回线和发射波形的不规则性而导致其发射源成为时空展源.展源效应的忽略会造成正反演和数据解释的差错,因此开展展源效应的研究对于瞬变电磁法的实际应用具有重要的意义.对于空间展源,本文以磁偶极子... 在瞬变电磁法的实际应用中,由于发射回线和发射波形的不规则性而导致其发射源成为时空展源.展源效应的忽略会造成正反演和数据解释的差错,因此开展展源效应的研究对于瞬变电磁法的实际应用具有重要的意义.对于空间展源,本文以磁偶极子的响应为基响应,应用有源空间的互易定理和第二类曲线积分,提出了一种可基于发射回线数值坐标求取任意形状发射回线响应的计算方法.同时对于时间展源,以阶跃波形的响应为基响应,对阶跃响应的特性进行了分析,提出了一种对发射信号进行非均匀采样的高效时间域计算方法,解决了对数采样的基响应与高密度采样的发射波形之间进行常规卷积时所面临的时间与精度之间的矛盾.通过对层状大地上展源响应的模拟仿真和对比验证显示了本文所提出方法的正确性.最后本文考察了几种常见时空展源在常规近似前后响应的差别,并给出了相关结论. 展开更多
关键词 分层介质 展射电源 互易定理 非均匀采样
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Singularity-free Green's function for EM sources embedded in a stratified medium 被引量:3
12
作者 翁爱华 刘云鹤 +1 位作者 殷长春 贾定宇 《Applied Geophysics》 SCIE CSCD 2016年第1期25-36,217,218,共14页
We present a method to unify the calculation of Green's functions for an electromagnetic(EM) transmitting source embedded in a homogeneous stratified medium.A virtual interface parallel to layer interfaces is intro... We present a method to unify the calculation of Green's functions for an electromagnetic(EM) transmitting source embedded in a homogeneous stratified medium.A virtual interface parallel to layer interfaces is introduced through the source location.The potentials for Green's function are derived by decomposing the partial wave solutions to Helmholtz's equations into upward and downward within boundaries.The amplitudes of the potentials in each stratum are obtained recursively from the initial amplitudes at the source level.The initial amplitudes are derived by coupling with the transmitting sources and following the discontinuity of the tangential electric and magnetic fields at the source interface.Only the initial terms are related to the transmitting sources and thus need to be modified for different transmitters,whereas the kernel connected with the stratified media stays unchanged.Hence,the present method can be easily applied to EM transmitting sources with little modification.The application of the proposed method to the marine controlled-source electromagnetic method(MCSEM) demonstrates its simplicity and flexibility. 展开更多
关键词 EM Marine EM Green's function stratified medium SINGULARITY
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超短光脉冲通过分层介质的远场频谱特性 被引量:3
13
作者 陈宏平 曹志彤 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1294-1298,共5页
从平面波的角谱表示出发 ,研究了超短光脉冲通过分层介质的远场频谱特性 作为一个例子 ,对飞秒高斯脉冲光束通过位于自由空间中均匀介质薄膜的远场透射谱进行了分析讨论 ,数值计算结果显示远场谱明显不同于入射光场谱分布 ,在不同的观... 从平面波的角谱表示出发 ,研究了超短光脉冲通过分层介质的远场频谱特性 作为一个例子 ,对飞秒高斯脉冲光束通过位于自由空间中均匀介质薄膜的远场透射谱进行了分析讨论 ,数值计算结果显示远场谱明显不同于入射光场谱分布 ,在不同的观察方向上可呈现谱线变窄、红移、蓝移以及分裂成双重谱线的现象 频移量的大小和谱分布形式与介质参量以及脉冲的谱线宽度。 展开更多
关键词 超短光脉冲 透射谱 分层介质 角谱
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分层媒质的剖面重建 被引量:2
14
作者 史小卫 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第10期169-174,109,共7页
分层媒质的剖面重建是电磁逆散射的基本问题,对研究复杂媒质的重建具有重要意义,本文对这一领域的研究现状进行了全面的总结,其中包括了我们所作的一些工作。
关键词 逆散射 重建 分层媒质 剖面
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双空间指示函数方法在三维分层介质中声波的反散射问题的推广 被引量:2
15
作者 刘立汉 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期43-47,共5页
给出了双空间指示函数方法在三维分层介质中声波的反散射问题的推广。这个方法基于以下观察:当Green函数的点源在障碍物内部时,远域数据的赋权积分可以很好地近似估计Green函数,但是当Green函数的点源在障碍物外部时,远域数据的赋权积... 给出了双空间指示函数方法在三维分层介质中声波的反散射问题的推广。这个方法基于以下观察:当Green函数的点源在障碍物内部时,远域数据的赋权积分可以很好地近似估计Green函数,但是当Green函数的点源在障碍物外部时,远域数据的赋权积分则不能很好地近似估计Green函数。建立一个积分方程:它的右边是声源在所重构区域的Green函数,则这个积分方程的解的范数在未知障碍物的内部有最值,而这些取得最值的点所围成的区域恰好就是所重构的障碍物区域。这个方法最显著的优势在于它不依赖于未知障碍物的边界条件。 展开更多
关键词 双空间指示函数方法 分层介质 GREEN函数 反散射 HELMHOLTZ方程
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基于微扰法的改进一维分形模型分层海面电磁散射研究 被引量:1
16
作者 任新成 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期70-78,共9页
运用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的电磁散射,采用改进的一维分形海面模型模拟实际的分层海面,推导出了平面波入射时的散射系数计算公式。通过数值计算得到了HH极化双站散射系数随散射角的变化曲线,讨论了中间介质介电常数和... 运用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的电磁散射,采用改进的一维分形海面模型模拟实际的分层海面,推导出了平面波入射时的散射系数计算公式。通过数值计算得到了HH极化双站散射系数随散射角的变化曲线,讨论了中间介质介电常数和厚度、摩擦风速和入射波频率对双站散射系数的影响,得到改进的一维分形分层海面散射系数的基本特征、分区特征和随频率变化的特征,结果表明散射系数近似具有"量子化"特征。这些结果在诸如海洋遥感、无线电传播与通信、粗糙面重构等方面中有着广泛的应用。 展开更多
关键词 电磁散射 微扰法 改进的一维分形海面模型 分层介质 双站散射系数
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层状介质中三维物体重构的对比源反演算法 被引量:1
17
作者 魏宝君 LIU Q H 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期38-45,共8页
对比源反演(CSI)算法将反演问题转化为求解成本泛函的极小值问题,从而形成重构对比源和对比度的迭代序列。开发了一种三维CSI算法对层状介质中的三维物体进行重构,该算法是对二维对比源反演算法的推广。该算法无须正演计算,亦无须人为... 对比源反演(CSI)算法将反演问题转化为求解成本泛函的极小值问题,从而形成重构对比源和对比度的迭代序列。开发了一种三维CSI算法对层状介质中的三维物体进行重构,该算法是对二维对比源反演算法的推广。该算法无须正演计算,亦无须人为地选择正则化参数,反演过程更稳定。CSI的每一次迭代过程均采用快速Fourier变换技术计算并矢Green函数算子及其共轭算子,确保了该算法在三维层状介质情况下的高效率。复杂模型的反演结果说明,CSI算法对重构层状介质中的任意三维异常体是非常有效的。 展开更多
关键词 对比源反演(CSI)算法 层状介质 三维物体重构 并矢Green函数 快速FOURIER变换
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热弹性波在层状介质中传播的一类反射问题的解 被引量:1
18
作者 胡顺田 张丽娟 +5 位作者 李瑞东 张艳芳 张梅东 杨建 熊仲华 赵永安 《地震》 CSCD 北大核心 2010年第3期90-96,共7页
本文作为基础理论研究,从热弹性波方程组出发,求出了热弹性波在层状介质中传播的解析解,并给出了热弹性波对于平面夹层的反射波,透射波及其伴随的具有相同传播速度的温度波。此时,反射系数、透射系数均为复数表明,反射波、透射波的振幅... 本文作为基础理论研究,从热弹性波方程组出发,求出了热弹性波在层状介质中传播的解析解,并给出了热弹性波对于平面夹层的反射波,透射波及其伴随的具有相同传播速度的温度波。此时,反射系数、透射系数均为复数表明,反射波、透射波的振幅及相位都受介质的物性参数、夹层厚度及入射波频率的影响。这些与弹性波不同的结果会在地震勘探、地震工程等有关问题的研究中得到应用。 展开更多
关键词 热弹性波 层状介质 复反射系数 复透射系数
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层状介质的快速物性反演
19
作者 赵振峰 刘迎曦 张霖斌 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1993年第3期259-266,共8页
波动方程反演所面临的主要困难之一是计算量过大。本文针对层状介质的特殊性,试图就物性反演问题提出一种有效的快速迭代算法。该方法在震源函数变换法(文献1)的基础上.忽略多次波的影响.以一次或二次反射波作为合成地震记录的近似值来... 波动方程反演所面临的主要困难之一是计算量过大。本文针对层状介质的特殊性,试图就物性反演问题提出一种有效的快速迭代算法。该方法在震源函数变换法(文献1)的基础上.忽略多次波的影响.以一次或二次反射波作为合成地震记录的近似值来求梯度阵。尽管该方法的迭代次数有所增加,但总的用机时间比原方法用差分求导数计算梯度阵的过程大大减少。试算结果表明,本文方法对提高层状介质反演的计算效率十分有效。 展开更多
关键词 广义 线性反演 层状介质 地震勘探
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分层介质中声线轨迹与声强的数值计算 被引量:1
20
作者 冯金鹿 朱伟 《舰船电子工程》 2017年第2期126-129,共4页
论文结合海水的垂直分层特性,研究了分层介质模型下声线轨迹与声场强度的数值计算,并利用声线轨迹的求解方法求得平滑平均声强的数值解。
关键词 分层介质 声线轨迹 平滑平均声场 虚源
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