(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210657261.5 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 陕西黄河集团有限公司 地址 710043 陕西省西安市新城区幸福北 路21号 (72)发明人 张晰　侯育星　雍俊　王欢　 苏新璇　闫珍珍　 (74)专利代理 机构 西安亚信智佳知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61241 专利代理师 王丽伟 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种电磁波反射系数的计算方法 (57)摘要 本公开是关于一种电磁波反射系数的计算 方法。 该方法包括： 将非均匀介质划分为多层均 匀介质平板， 并建立非均匀介质 的分层介质模 型， 其中， 分层介质模型的每层参数包括： 电子密 度、 碰撞频率、 本征波阻抗、 厚度； 根据每层参数 计算分层介质模 型中的电磁波折射角和波矢量； 基于每层均匀介质的电磁波折射角和所述波矢 量， 构造每层均匀介质的入射角判断向量和波矢 量判断向量， 并计算电磁波在分层介质模型的入 射深度。 本公开根据非均匀介质中的电磁波全反 射效应， 构造了入射角判断向量和波矢量判断向 量， 将物理效应引入计算方法， 获取的计算结果 更加符合实际， 尤其是在数据网格稀 疏以及电磁 波掠入射情况下， 提供了一种稳健、 准确的反射 系数计算方法。 权利要求书3页 说明书11页 附图3页 CN 114925544 A 2022.08.19 CN 114925544 A 1.一种电磁波反射系数的计算方法， 其特 征在于， 该 方法包括： 将非均匀介质划分为多层均匀介质平板， 并建立非均匀介质的分层介质模型， 其中， 所 述分层介质模型的每层参数包括： 电子密度、 碰撞频率、 本征波阻抗、 厚度； 根据所述每层参数计算所述分层 介质模型中的电磁波折 射角和波矢量； 基于每层所述均匀介质的所述电磁波折射角和所述波矢量， 构造每层所述均匀介质的 入射角判断 向量和波矢量判断 向量， 并计算电磁波在所述分层 介质模型的入射深度； 根据所述入射深度， 得到总传输矩阵； 根据所述总传输矩阵计算所述电磁波的反射系数。 2.根据权利要求1所述电磁波反射系数的计算方法， 其特征在于， 根据 所述每层参数计 算所述分层 介质模型中的电磁波折 射角和波矢量的步骤中包括： 根据第i层所述均匀介质的的电子密度， 计算所述分层介质模型的第 i层所述均匀介质 的振荡角频率， 其中， 所述分层介质模型的第i层所述均匀介质的振荡角频率的计算公式 为： 式中， i＝1,2, …,N， N表示所述分层介质模型层数， e表示单位电荷， me表示电子质量， ε0 表示真空介电常数， ωp,i表示所述分层介质模型的第i层均匀介质的振荡角频率， ne,i表示 所述分层 介质模型的第i层均匀介质的电子密度。 3.根据权利要求2所述电磁波反射系数的计算方法， 其特征在于， 根据 所述每层参数计 算所述分层 介质模型中的电磁波折 射角和波矢量的步骤中包括： 根据第i层所述均匀介质的碰撞频率和振荡角频率， 计算所述分层介质模型的第 i层所 述均匀介质的复介电系数， 其中， 所述分层介质模 型的第i层所述均匀介质的复介电系数的 计算公式为： 式中， ω表示电磁波角频率， ve,i表示第i层所述分层介质模型的所述均匀介质的碰撞 频率， j表示 位移电流密度， 表示所述分层 介质模型的第i层所述均匀介质的复介电系数。 4.根据权利要求3所述电磁波反射系数的计算方法， 其特征在于， 根据 所述每层参数计 算所述分层 介质模型中的电磁波折 射角和波矢量的步骤中包括： 根据第i层所述均匀介质的电磁波角频率和振荡角频率， 计算所述分层介质模型的第i 层所述均匀介质的折射率， 其中， 所述分层介质模 型的第i层所述均匀介质的折射率的计算 公式为： 式中， np,i表示所述分层 介质模型的第i层均匀介质的折 射率。 5.根据权利要求4所述电磁波反射系数的计算方法， 其特征在于， 根据 所述每层参数计权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114925544 A 2算所述分层 介质模型中的电磁波折 射角和波矢量的步骤中包括： 根据第i层所述均匀介质的折射率， 计算所述分层介质模型的第i层所述均匀介质的全 反射临界角和电磁波折 射角， 其中， 所述分层 介质模型的第i层所述均匀介质的全反射临界角的计算公式为： 式中， θc,i表示所述分层介质模型的第i层所述均匀介质的全反射临界角， np,i‑1表示所 述分层介质模型的第i ‑1层所述均匀介质的折 射率； 所述分层 介质模型的第i层所述均匀介质的电磁波折 射角的计算公式为： 式中， θ0表示电磁波入射角， θi表示所述分层介质模型的第i层所述均匀介质的电磁波 折射角， θi‑1表示所述分层 介质模型的第i ‑1层所述均匀介质的电磁波折 射角。 6.根据权利要求5所述电磁波反射系数的计算方法， 其特征在于， 根据 所述每层参数计 算所述分层 介质模型中的电磁波折 射角和波矢量的步骤中包括： 根据第i层所述均匀介质的复介电系数， 计算所述分层介质模型的第 i层所述均匀介质 的波矢量， 其中， 所述分层 介质模型的第i层所述均匀介质的波矢量 为： 其中， 表示所述分层 介质模型的第i层所述均匀介质的波矢量， u0表示真空磁导 率。 7.根据权利要求6所述电磁波反射系数的计算方法， 其特征在于， 构造的第i层所述均 匀介质的入射角判断 向量为： 其中， HJ(i)表示第i层所述均匀介质的入射角判断 向量； 构造的第i层所述均匀介质的波矢量判断 向量为： 其中， KJ(i)表示第i层所述均匀介质的波矢量判断 向量。 8.根据权利要求7所述电磁波反射系数的计算方法， 其特征在于， 所述电磁波在所述分 层介质模型的入射深度的计算公式为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114925544 A 3