电磁波传播的抛物方程方法

　　本书共14章，主要内容包括抛物方程框架，抛物方程算法，对流层环境中的抛物方程，射线描迹和模理论的基本原理，不规则地形上的抛物方程，抛物方程数值算法中的域截断问题，地面/大气分界面边界条件建模，粗糙海面传播条件下的抛物方程建模，大高度区域快速计算的混合模型，抛物方程的二维散射应用，三维标量抛物方程，矢量抛物方程等。本书大部分内容是关于抛物方程方法在对流层传播问题中的应用，最后3章是关于抛物方程在目标散射方面的应用。

　　王红光，博士，高工，中国电子学会高级会员。2002年7月本科毕业于郑州大学通信工程专业，2005年6月硕士毕业于中国电波传播研究所电磁场与微波技术专业，之后在中国电波传播研究所工作至今，2013年12月博士毕业于西安电子科技大学无线电物理专业。主要从事大气波导等复杂环境下电波传播模型及其在遥感、系统性能评估等应用中的研究。

目录
第1章绪论
第2章抛物方程框架
21引言
22基本推导
221近轴波动方程
222圆柱坐标系
23平方根算子近似
231标准抛物方程
232宽角形式
24真空中传播
241角谱
242真空中的SPE
243平方根算子
25与菲涅耳-基尔霍夫绕射比较
第3章抛物方程算法
31引言
32SPE的Split-step公式
321水平均匀
322水平不均匀
323算子实现
33Split-step正弦变换解法
331波导：离散正弦变换解
332无限边界问题的离散
333抽样和域截断
34宽角步进算法
35有限差分法
351窄角情况
352Claerbout近似
36发射源模型
第4章对流层无线电传播
41引言
42无线电折射指数
大气吸收
43无线电传播的波动方程
边界条件
44地球平坦变换
45二维波动方程总结
46对流层无线电传播PE
47路径损耗
48孔径场
第5章射线和波模
51引言
52射线追踪
521基本原理
522分段线性剖面
53波模理论
531基本原理
532分段线性剖面
第6章海上传播
61引言
62蒸发波导
63双线性和三线性剖面
64距离的变化
65折射率测量数据
66大气吸收
第7章不规则地形模型
71引言
72地形模型
721阶梯地形模型
722分段线性地形
723共形映射
73有限差分实现
74算例
741地球绕射
742多刃峰绕射
743地形和波导的联合效应
第8章域截断边界
81引言
82吸收层
83完全匹配层
84非本地边界条件
85绕射非本地边界条件
851均匀介质
852线性介质
853算法实现
854算例
86传输NLBCs
861线性介质中高天线
862悬空波导算例
87输入能量分步PE
第9章阻抗边界模型
91引言
92水平分界面边界条件
921Leontovich边界条件
922小角度的GIBC
923反射系数
93有限差分实现
94混合傅里叶变换
941连续混合傅里叶变换
942离散混合傅里叶变换
95算例
951视距传播
952表面波
953恢复效应
第10章粗糙海面传播
101引言
102随机粗糙面
103海表面谱
104表面粗糙度和镜反射
105粗糙海面HF传播
1051微扰法
105210MHz传播
106粗糙海面波导传播
1061粗糙度衰减因子
1062擦地角估计
1063表面波导传播
第11章混合方法
111引言
112无线物理光学
113水平PE
1131均匀介质
1132线性介质
1133谱分解和数值实现
1134算例
114高天线
115地空路径
第12章二维散射
121引言
122Padé方案
1221Padé-(1,1)方案
1222Padé-(1,0)方案
1223Padé-(2,1)方案
123分步Padé-(2,1)方法
124宽角NLBCs
分步Padé实现
125模拟散射场
1251反射小平面模型
1252旋转PE方法
1253边界条件
1254初始场
1255数值实现
1256考虑近场/远场
126例子
1261圆柱体
1262L形物体
12632D飞机形状
第13章标量波动方程的三维散射
131引言
132轴对称抛物方程
区域截断
133X射线光学的应用
134一般的三维情形
1341三维Padé-(1,0)方法的实现
1342双步法
135粗糙面模型
136建筑物散射
1361垂直入射
1362斜入射
1363毫米波建筑物散射
第14章矢量PE
141引言
142矢量PE框架
143应用
144算例
1441双站散射几何图形
1442圆柱体
1443球体
1444NASA杏仁
1445F117 飞机
附录A艾里函数
A1艾里微分方程
A2艾里函数的零点
附录B远场表达式
B1二维的情形
B11远场公式
B12近场/远场变换
B13收发分置的RCS
B2三维的情形
B21远场公式
B22近场/远场转换
B23双站（收发分置）RCS
附录C模级数的理论推导
C1引言
C2线性剖面的模
C3泛函分析构架
C31复高度
C32T的预解式
C4线性情形的模式展开
C41自伴情形
C42联合解
C43有限阻抗情形
C5线性情形的微扰
附录D能量守恒
D1二维问题
D2三维问题
D3PE解的唯一性
参考文献