本文關(guān)鍵詞：含有單軸介質(zhì)時(shí)的分層介質(zhì)中電磁場(chǎng)解析解的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電偶極子在分層介質(zhì)中激勵(lì)的電磁場(chǎng)和電磁波是一個(gè)經(jīng)典而又有生命力的問(wèn)題,也是許多學(xué)者研究爭(zhēng)論的一個(gè)重要課題。潘威炎和King等人研究了水平電偶極子在單軸介質(zhì)和均勻介質(zhì)組成的兩層介質(zhì)中的電磁場(chǎng),并給出了電磁場(chǎng)的各個(gè)分量的表達(dá)式,各個(gè)場(chǎng)分量也分為三個(gè)部分,即直射波、反射波和側(cè)面波,解析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較,吻合的很好。在實(shí)際情況中,兩層介質(zhì)對(duì)應(yīng)的往往是大地層和空氣,或者海水和大地層所組成的分層介質(zhì),而在長(zhǎng)波傳播的情況下,大地層通�？梢钥闯墒菃屋S異性的介質(zhì),所以對(duì)單軸介質(zhì)組成的分層介質(zhì)問(wèn)題的研究更具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本論文的主要工作及貢獻(xiàn)如下:(1)在由單軸介質(zhì)組成的三層介質(zhì)中,推導(dǎo)出了水平電偶極子產(chǎn)生的電磁波的解析表達(dá)式,并給出了相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果。三層介質(zhì)模型為:最上層為空氣,中間是均勻介質(zhì),最底層的是單軸介質(zhì);而電偶極子則位于中間均勻介質(zhì)中,對(duì)應(yīng)于實(shí)際的情況是,“空氣-海水層-大地層”所組成的三層介質(zhì)。研究結(jié)果表明,水平偶極子激勵(lì)的電磁場(chǎng)都可以看成由直射波、理想反射波、側(cè)面波以及吸附表面波四部分組成。其中,吸附表面波由電磁場(chǎng)分量積分表達(dá)式中的被積函數(shù)的極點(diǎn)留數(shù)所決定,其傳播常數(shù)介于大地傳播常數(shù)和空氣傳播常數(shù)之間;側(cè)面波可以沿支點(diǎn)割縫的積分得到近似表達(dá)式。理論分析和數(shù)值結(jié)果表明,當(dāng)源點(diǎn)和場(chǎng)點(diǎn)在海水和大地層的界面上或附近時(shí),吸附表面波在總電磁場(chǎng)中將起主要作用,而隨著源點(diǎn)或場(chǎng)點(diǎn)遠(yuǎn)離分界面時(shí),吸附表面波就會(huì)很快衰減,此時(shí)起主導(dǎo)作用的將是側(cè)面波。(2)當(dāng)水平電偶極子位于各向同性介質(zhì)中時(shí),研究了單軸介質(zhì)中產(chǎn)生的電磁場(chǎng),給出了其解析表達(dá)式,結(jié)果表明,各個(gè)分量的表達(dá)式可以很好的還原到各向同性時(shí)的結(jié)果,并滿(mǎn)足邊界條件,是對(duì)潘威炎等人研究工作的很好補(bǔ)充,并據(jù)此還給出了單軸介質(zhì)中電磁波能量的傳播軌跡,更具實(shí)際意義。(3)根據(jù)D Margnetis的2001年的研究,將其拓展到了單軸介質(zhì)和均勻同性介質(zhì)組成的分界面上的電磁場(chǎng)的研究,并給出了部分電磁場(chǎng)分量的嚴(yán)格解析表達(dá)式,解析表達(dá)式由一些特殊函數(shù)及其序列之和所組成,并可以很好地還原到兩層均勻同性介質(zhì)時(shí)的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：電偶極子 分層介質(zhì) 吸附表面波 側(cè)面波 單軸介質(zhì) 解析解
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O441.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及其意義9
• 1.2 電偶極子激發(fā)的電磁波9-11
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排11-15
• 1.3.1 本文研究?jī)?nèi)容11-13
• 1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 分層介質(zhì)中的電磁波15-31
• 2.1 兩層均勻介質(zhì)中的電磁波15-27
• 2.1.1 Zenneck和Sommerfeld的早期研究15-17
• 2.1.2 沿介質(zhì)分界面?zhèn)鞑サ碾姶挪?/span>17-20
• 2.1.3 垂直電偶極子在地球表面產(chǎn)生的表面波20-23
• 2.1.4 關(guān)于半空間電磁波的一般積分和近似表達(dá)式23-27
• 2.2 沿三層介質(zhì)分界面?zhèn)鞑サ奈奖砻娌?/span>27-28
• 2.3 電偶極子在由單軸介質(zhì)組成的分層介質(zhì)中產(chǎn)生的電磁波28-29
• 2.4 電偶極子處在中間層時(shí)的電磁波的傳播29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 水平電偶極子在單軸介質(zhì)中產(chǎn)生的電磁波31-52
• 3.1 物理模型31-32
• 3.2 單軸介質(zhì)中電磁波各個(gè)分量的積分表達(dá)式32-36
• 3.3 單軸介質(zhì)中電場(chǎng)分量積分表達(dá)式的求解36-48
• 3.4 單軸介質(zhì)中磁場(chǎng)分量積分表達(dá)式的求解48-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 單軸介質(zhì)中電磁波的計(jì)算及其滲透深度52-64
• 4.1 解析結(jié)果的討論52-57
• 4.1.1 與各向同性時(shí)的結(jié)果比較52-53
• 4.1.2 邊界條件53-54
• 4.1.3 計(jì)算結(jié)果54-57
• 4.2 單軸異性大地層中電磁波的傳播軌跡57-63
• 4.2.1 電型波的波印廷矢量軌跡57-60
• 4.2.2 磁型波的波印廷矢量軌跡60-61
• 4.2.3 計(jì)算結(jié)果與討論61-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 第五章 位于單軸介質(zhì)上的水平電偶極子在三層介質(zhì)中的電磁波64-101
• 5.1 場(chǎng)分量的積分表達(dá)式64-72
• 5.2 電型波分量的估算72-82
• 5.3 磁型波分量的估算82-96
• 5.4 計(jì)算結(jié)果與討論96-100
• 5.5 本章小結(jié)100-101
• 第六章 各向同性和單軸介質(zhì)分界面上電磁波的嚴(yán)格解研究101-121
• 6.1 電磁場(chǎng)各分量的積分表達(dá)式101-103
• 6.2 B_(1z)的解析結(jié)果103-104
• 6.3 E_(1φ)的解析結(jié)果104-108
• 6.4 E_(1ρ)的解析結(jié)果108-113
• 6.5 特殊情形時(shí)電磁場(chǎng)各分量的近似解113-118
• 6.6 計(jì)算結(jié)果與討論118-119
• 6.7 本章小結(jié)119-121
• 第七章 總結(jié)與展望121-122
• 附錄:本文用到的一些積分結(jié)果122-125
• 參考文獻(xiàn)125-132
• 攻讀博士學(xué)位期間的科研情況132-133
• 致謝133

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