[发明专利]一种薄膜覆盖海面等效介电常数计算方法

摘要

本发明公开了一种薄膜覆盖海面等效介电常数计算方法，将薄膜‑海水复合海面等效为介电常数为εe的单层反射介质，根据布拉格(Bragg)散射机制公式，求出仅与雷达入射角、反射面介电常数有关的极化比参数。真实的极化比可用空气‑薄膜‑海水多层介质散射理论公式计算，该极化比为雷达入射角和空气、薄膜、海水的相对介电常数的函数。由两种极化比相等所得公式，可用求解出等效介电常数，包括水平极化和垂直极化下的两种等效介电常数计算方法。本发明计算方法为污染物自动监测技术提供一种物理识别方法。

主权项

一种薄膜覆盖海面等效介电常数计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤:1：考虑空气‑薄膜‑海水三层复合介质海面，它们的介电常数和磁导率分别为：ε0,μ0、ε1,μ1和ε2,μ2，三种介质均为非铁磁质，磁导率可近似为μ1＝μ2＝μ0，薄膜厚度为h，波数为的电磁波，波长为λ，ki入射角为θi入射到薄膜表面，透射角为当透射波透入海水中是透射角为在空气‑薄膜界面即z＝0处，HH和VV极化反射系数和透射系数其中p＝HH,VV，分别为：FHH01=kz0-kz1kz0+kz1---(1)]]>FVV01=ϵ1kz0-ϵ0kz1ϵ1kz0+ϵ0kz1---(2)]]>THH01=2kz0kz0+kz1---(3)]]>TVV01=2ϵ1kz0ϵ1kz0+ϵ0kz1---(4)]]>在薄膜‑海水界面即z＝‑h处：FHH12=kz1-kz2kz1+kz2---(5)]]>FVV12=ϵ2kz1-ϵ1kz2ϵ2kz1+ϵ1kz2---(6)]]>THH12=2kz1kz1+kz2---(7)]]>TVV12=2ϵ2kz1ϵ2kz1+ϵ1kz2---(8)]]>其中由公式(1)‑(8)，根据多层散射理论，在空气‑薄膜界面的反射系数为：Rp=Fp01+Fp12ej(2kz1h)1+Fp01Fp12ej(2kz1h)---(9)]]>步骤2：将薄膜‑海水等效为一层等效介质，等效介电常数和等效磁导率为εe,μe，其中等效介质为非铁磁介质磁导率μe＝μ0；在空气‑等效介质界面即z＝0处，HH和VV极化等效反射系数分别为：FHHe=cosθi-(ϵe-sin2θi)1/2cosθi+(ϵe-sin2θi)1/2---(10)]]>FVVe=ϵecosθi-(ϵe-sin2θi)1/2ϵecosθi+(ϵe-sin2θi)1/2---(11)]]>步骤3：水平极化和垂直极化介电常数分别为和他们分别由公式(12)和(13)计算。cosθi-(ϵHHe-sin2θi)1/2cosθi+(ϵHHe-sin2θi)1/2=FHH01+FHH12ej(2kz1h)1+FHH01FHH12ej(2kz1h)---(12)]]>ϵVVecosθi-(ϵVVe-sin2θi)1/2ϵVVecosθi+(ϵVVe-sin2θi)1/2=FVV01+FVV12ej(2kz1h)1+FVV01FVV12ej(2kz1h)---(13)]]>