1、幾何繞射理論,J.B.Keller 1957,1962 James “Geometrical Theory of Diffraction” 汪茂光“幾何繞射理論” 西電出版社,幾何光學(xué),各向同性不均勻媒質(zhì)中的波 由 得 非磁媒質(zhì),各向同性不均勻媒質(zhì)中的波,解 這里 帶入Maxwell 方程,高頻近似,波長 0，k 無窮大 設(shè)Eo,Ho慢變，同時， 變化不大 上4式右端為零 非磁媒質(zhì),高頻近似,Eo,Ho和 正交，局部平面波 E的非零解,強度定律,電磁能量密度 平均能流矢量 令t是 的單位矢,費馬原理,光程 n沿光線的積分 費馬原理光線走極值,Po,P,t,L,s1r1,S2r2,費馬原理,由于

2、 r 和 正交 由費馬原理 有反射定律,射線方程,費馬原理 Po和P點間光線方程， 另一路徑 弧長,射線方程,已知 有 光程變化 得,射線方程,對y,z重復(fù)得 N=const,射線場,射線管 波陣面（等相位面）,dA2,dA1,s,射線場,由射線表示的場 用射線光學(xué)計算散射場,用射線光學(xué)計算散射場,曲面反射 反射波陣面半徑，和入射波，反射面有關(guān),幾何繞射基本概念,由邊緣、曲面和尖頂可產(chǎn)生繞射，繞射線按費馬原理確定，一根入射線可以產(chǎn)生無數(shù)根繞射線,幾何繞射基本概念,繞射線上的場,繞射線離開繞射點后，如同一般的幾何光學(xué)場 D是并矢繞射系數(shù),劈的繞射,射線基坐標(biāo) 入射面 繞射面 Keller錐,t,

3、s,s,Q,繞射系數(shù),半平面,繞射系數(shù),平面波斜入射直劈,繞射系數(shù),過渡區(qū)內(nèi),例，開口波導(dǎo)的輻射,2a,E,X,Y,B,入射波只有Ey分量 E=Ea+Eb,A,園管的散射,Z,求解過程 1.射線求跡 2.求繞射系數(shù) 3.場疊加 適用范圍電大尺寸 方法明確，物理概念清晰，計算精度高 典型解少，不能計算焦散區(qū),等效電磁流法,劈邊緣處奇異，用電磁流代替。電流Iz的輻射場 劈的繞射場,等效電磁流法,比較得 遠區(qū)繞射場 斜入射時，電磁流乘,圓形地平面上單極子的輻射,垂直入射，等效磁流 輻射場,物理光學(xué)法,散射積分方程 導(dǎo)體表面 切向電場，法向磁場為零,物理光學(xué)法,例,等效電流，口徑積分,J,o,o,物理光學(xué)法,分塊,a1,a2,ro,o,x,y,z,n,1,2,3,4,a4=ao,a3,物理光學(xué)和幾何光學(xué)比較,GO PO 射線求跡 口面積分 計算量小 計算量大 計算復(fù)雜度 簡單模型 小 中 復(fù)雜模型 極大 中,遮擋的處理,Z-Buffer,x,y,z,X,Y,Z,Z