雪层覆盖的粗糙地面与上方矩形截面柱复合电磁散射的时域有限差分法研究

雪层覆盖的粗糙地面与上方矩形截面柱复合电磁散射的时域有限差分法研究时域有限差分法（FDTD）是一种常用的数值计算方法，广泛应用于电磁散射问题的分析与模拟。在本论文中，我们研究了雪层覆盖的粗糙地面与上方

雪层覆盖的粗糙地面与上方矩形截面柱复合电磁散射 的时域有限差分法研究 FDTD 时域有限差分法（）是一种常用的数值计算方法，广泛应用于 电磁散射问题的分析与模拟。在本论文中，我们研究了雪层覆盖的粗糙 FDTD 地面与上方矩形截面柱复合电磁散射问题，并采用法对其进行了 模拟和分析。 FDTDFDTD 首先，我们介绍了方法的基本原理。方法是一种时域方 法，通过在空间离散网格上的时间和空间差分逼近麦克斯韦方程组，求 解电磁波的传播和散射问题。其主要思想是将时域的电磁场分量离散到 网格节点上，并通过差分格式进行更新，从而获得电磁场在时域上的演 变规律。 FDTD 然后，我们给出了问题的数学模型和算法的实现步骤。首 先，我们建立了粗糙地面和矩形截面柱的几何模型，并考虑了雪层对地 面的覆盖情况。然后，我们将问题转化为求解麦克斯韦方程组，并将空 FDTD 间离散为网格。接着，我们利用差分格式离散麦克斯韦方程组， 并采用时序更新算法对电场和磁场进行递推计算。最后，我们通过对电 场和磁场的模拟结果进行后处理，得到了散射场的分布情况。 接下来，我们对模拟结果进行了详细的分析和讨论。首先，我们研 究了雪层厚度对散射场的影响。通过改变雪层的厚度，我们发现随着雪 层厚度的增加，散射场呈现出一定的衰减效应，且在一定范围内呈现出 较强的反射特性。其次，我们研究了地面粗糙度对散射场的影响。通过 改变地面的粗糙度参数，我们发现地面粗糙度会导致散射场的增强和散 射方向的改变，从而对电磁波的传播产生明显的影响。最后，我们研究 了矩形截面柱的几何参数对散射场的影响。我们发现，矩形截面柱的几 何参数会影响散射场的分布和散射特性，具体表现为散射场的增强和方 向的变化。