[发明专利]一种平面三层介质中电磁波传播时延的计算方法

摘要

本发明公开了一种平面三层介质中电磁波传播时延的计算方法，通过双曲线波前近似理论获得电磁波在第一二层介质中由天线位置到二三层介质交界面上某点C的传播时延。随着点C在二三层介质交界面上的移动，总的单程传播时延也随之变化。即可通过一维搜索或数学解析的方法获得传播时延的最小值作为真实传播时延的估计值，该方法避免了传统的二维搜索或求解二元四次方程组的计算方法，大大降低了运算量，保证了传播时延的计算精度，适用于探地雷达实时成像处理。

主权项

一种平面三层介质中电磁波传播时延的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：首先设定第二层与第三层介质交界面处折射点的估计区间[xa，xo]，其中xa和xo分别为第一层介质中天线测点A的横向坐标和第一层介质中天线测点A在第三层介质中的成像点D的横向坐标；然后在估计区间中的每一点均对应一个传播时延值；估计区间中任一点xr′对应的传播时延值计算公式为 τ ( x r ′ ) = ϵ 2 l 1 ( x r ′ ) + ϵ 3 ( x o - x r ′ ) 2 + ( d - z o ) 2 c , 其中ε2和ε3分别为第二介质和第三层介质的相对介电常数值，xo和zo分别为第三层介质中成像点D的横向和纵向坐标，xr′为估计区间中任一点的横向坐标，d为第二介质和第三层介质交界面的纵向坐标值，c＝3×108m/s为光速， l 1 ( x r ′ ) = - b + b 2 - 4 a [ d 2 - k 2 ( x r ′ - x a ) 2 - ( z a n 1 ) 2 ] 2 a . a = 2 1 + k 2 - 1 , b = 2 [ ( d - z a n 1 ) 1 + k 2 + z a n 1 ] , k = 1 n 1 2 - 1 , ϵ 2 ϵ 1 = n 1 , ε1为第一层介质的相对介电常数值，za为第一层介质中天线的纵向坐标；最后求取最小的传播时延值作为真实电磁波传播时延的估计值。