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第1章 绪论1

第2章 抛物方程框架4

2.1 引言4

2.2 基本推导5

2.2.1 近轴波动方程5

2.2.2 圆柱坐标系7

2.3 平方根算子近似8

2.3.1 标准抛物方程8

2.3.2 宽角形式9

2.4 真空中传播10

2.4.1 角谱10

2.4.2 真空中的SPE11

2.4.3 平方根算子12

2.5 与菲涅耳-基尔霍夫绕射比较13

第3章 抛物方程算法15

3.1 引言15

3.2 SPE的Split-step公式15

3.2.1 水平均匀16

3.2.2 水平不均匀17

3.2.3 算子实现18

3.3 Split-step正弦变换解法18

3.3.1 波导：离散正弦变换解20

3.3.2 无限边界问题的离散22

3.3.3 抽样和域截断23

3.4 宽角步进算法25

3.5 有限差分法27

3.5.1 窄角情况28

3.5.2 Claerbout近似30

3.6 发射源模型30

第4章 对流层无线电传播32

4.1 引言32

4.2 无线电折射指数32

大气吸收34

4.3 无线电传播的波动方程35

边界条件39

4.4 地球平坦变换40

4.5 二维波动方程总结43

4.6 对流层无线电传播PE44

4.7 路径损耗44

4.8 孔径场46

第5章 射线和波模48

5.1 引言48

5.2 射线追踪49

5.2.1 基本原理49

5.2.2 分段线性剖面51

5.3 波模理论53

5.3.1 基本原理53

5.3.2 分段线性剖面55

第6章 海上传播58

6.1 引言58

6.2 蒸发波导58

6.3 双线性和三线性剖面63

6.4 距离的变化66

6.5 折射率测量数据68

6.6 大气吸收70

第7章 不规则地形模型73

7.1 引言73

7.2 地形模型73

7.2.1 阶梯地形模型73

7.2.2 分段线性地形75

7.2.3 共形映射76

7.3 有限差分实现78

7.4 算例79

7.4.1 地球绕射79

7.4.2 多刃峰绕射80

7.4.3 地形和波导的联合效应86

第8章 域截断边界88

8.1 引言88

8.2 吸收层89

8.3 完全匹配层90

8.4 非本地边界条件91

8.5 绕射非本地边界条件92

8.5.1 均匀介质92

8.5.2 线性介质93

8.5.3 算法实现95

8.5.4 算例97

8.6 传输NLBCs100

8.6.1 线性介质中高天线101

8.6.2 悬空波导算例102

8.7 输入能量分步PE104

第9章 阻抗边界模型107

9.1 引言107

9.2 水平分界面边界条件107

9.2.1 Leontovich边界条件110

9.2.2 小角度的GIBC110

9.2.3 反射系数112

9.3 有限差分实现113

9.4 混合傅里叶变换114

9.4.1 连续混合傅里叶变换114

9.4.2 离散混合傅里叶变换116

9.5 算例120

9.5.1 视距传播120

9.5.2 表面波120

9.5.3 恢复效应121

第10章 粗糙海面传播123

10.1 引言123

10.2 随机粗糙面123

10.3 海表面谱124

10.4 表面粗糙度和镜反射125

10.5 粗糙海面HF传播125

10.5.1 微扰法125

10.5.2 10MHz传播126

10.6 粗糙海面波导传播127

10.6.1 粗糙度衰减因子127

10.6.2 擦地角估计128

10.6.3 表面波导传播130

第11章 混合方法133

11.1 引言133

11.2 无线物理光学133

11.3 水平PE137

11.3.1 均匀介质138

11.3.2 线性介质139

11.3.3 谱分解和数值实现140

11.3.4 算例141

11.4 高天线143

11.5 地空路径146

第12章 二维散射151

12.1 引言151

12.2 Padé方案152

12.2.1 Padé-（1,1）方案156

12.2.2 Padé-（1,0）方案157

12.2.3 Padé-（2,1）方案159

12.3 分步Padé-（2,1）方法162

12.4 宽角NLBCs165

分步Padé实现167

12.5 模拟散射场169

12.5.1 反射小平面模型169

12.5.2 旋转PE方法170

12.5.3 边界条件171

12.5.4 初始场172

12.5.5 数值实现172

12.5.6 考虑近场／远场173

12.6 例子173

12.6.1 圆柱体173

12.6.2 L形物体177

12.6.3 2D飞机形状178

第13章 标量波动方程的三维散射180

13.1 引言180

13.2 轴对称抛物方程180

区域截断181

13.3 X射线光学的应用184

13.4 一般的三维情形189

13.4.1 三维Padé-（1,0）方法的实现192

13.4.2 双步法194

13.5 粗糙面模型195

13.6 建筑物散射196

13.6.1 垂直入射196

13.6.2 斜入射197

13.6.3 毫米波建筑物散射200

第14章 矢量PE202

14.1 引言202

14.2 矢量PE框架202

14.3 应用205

14.4 算例205

14.4.1 双站散射几何图形205

14.4.2 圆柱体206

14.4.3 球体207

14.4.4 NASA杏仁209

14.4.5 F117飞机211

附录A 艾里函数213

A.1 艾里微分方程213

A.2 艾里函数的零点214

附录B 远场表达式216

B.1 二维的情形216

B.1.1 远场公式217

B.1.2 近场／远场变换217

B.1.3 收发分置的RCS218

B.2 三维的情形219

B.2.1 远场公式220

B.2.2 近场／远场转换220

B.2.3 双站（收发分置）RCS220

附录C 模级数的理论推导222

C.1 引言222

C.2 线性剖面的模223

C.3 泛函分析构架224

C.3.1 复高度224

C.3.2 T的预解式225

C.4 线性情形的模式展开227

C.4.1 自伴情形227

C.4.2 联合解228

C.4.3 有限阻抗情形230

C.5 线性情形的微扰234

附录D 能量守恒237

D.1 二维问题237

D.2 三维问题238

D.3 PE解的唯一性239

参考文献240