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高频适用的层状介质电磁场数值模拟
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作者 李昆 黄旭日 +2 位作者 陈康 徐云贵 曹卫平 《Applied Geophysics》 SCIE CSCD 2023年第2期135-145,240,共12页
在地球物理勘探中,均匀层状介质电磁场表达式含有汉克尔积分,其核函数可以化简为含有0阶与1阶的贝塞尔(Bessel)函数组合,限于电磁场的复杂特性,大部分层状介质电磁场汉克尔积分不存在解析表达式,且随着其宗量的增大,Bessel函数呈现出快... 在地球物理勘探中,均匀层状介质电磁场表达式含有汉克尔积分,其核函数可以化简为含有0阶与1阶的贝塞尔(Bessel)函数组合,限于电磁场的复杂特性,大部分层状介质电磁场汉克尔积分不存在解析表达式,且随着其宗量的增大,Bessel函数呈现出快速振荡和慢衰减的特性,由此造成电磁场难以高精度计算,特别是高频和长收发距情况下难度更大。针对这一问题,本文提出一种可适用高低频及长短收发距的全解析积分方法,其基本思想是将层状介质电磁场表达式中的汉克尔积分的系数部分采用二次形函数插值,其单元内插值结果与贝塞尔函数的乘积可推导出解析表达式,然后将所有离散单元叠加求和,从而求得汉克尔积分的数值解,最终实现高精度的层状介质数值模拟。采用含有不同形式贝塞尔函数积分的全空间电磁场表达式对全解析积分算法进行测试,计算结果表明:该算法正确且精度高;本文算法在不同的频率范围与收发距下均具有较高的计算精度,特别在高频与长收发距下,比选取的四种数字滤波算法计算精度高两个数量级以上,具有较强的普适性。 展开更多
关键词 高频电磁场 长收发距 汉克尔积分 形函数法
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