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带电沙尘暴对微波传播过程影响的理论研究
恶劣天气对于无线通信的影响是一个客观存在的世界性问题,具有普遍性。自然环境条件下颗粒物对电磁波传播特性的研究,对于风沙环境下的无线电通讯系统设计、沙尘、雾霾等气溶胶现象的遥感监测与反演、气溶胶的辐射强迫效应等研究都具有十分重要的现实意义。
已有大量研究表明：自然条件下运动颗粒(如沙尘、雨雪、雾霾等)都是带电的,并因此会产生强度最高达200kV/m的静电场。已有部分学者针对颗粒表面电荷对电磁波传播过程的影响开展了大量理论研究,但对于强度极高的环境电场对颗粒光学性质的影响并无讨论。
鉴于此,本论文以西北常见的沙尘暴现象为例,考虑沙粒带电及沙尘暴中的强环境电场等多种因素的前提下,围绕局部带电球体沙粒对电磁波传播过程的衰减作用展开研究,并讨论了相关散射特性在风沙物理学研究中的潜在应用价值。主要工作如下：首先针对局部带电球形沙粒对入射电磁波的散射和吸收问题,基于极化面电荷密度和Rayleigh散射理论,导出了局部带电球形沙粒对入射电磁波的散射场、散射截面、吸收截面及消光截面,同时就不同电荷分布角、表面电荷密度、环境电场作用下基于两种模型所得沙粒散射场强空间 ...

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关键词：理论研究 沙尘暴 环境条件 系统设计 无线通信