[发明专利]高空电磁脉冲在海水中传播特性的计算方法

权利要求书

1.一种高空电磁脉冲在海水中传播特性的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、获取初始化参数，即在计算前获得如下参数：

海水下电气系统在海水内的深度d，即海水下电气系统距离海面的深度；

电磁脉冲源距离海面高度h；

电磁脉冲源、海水下电气系统在海面投影间的距离l；

入射电磁波的来波方向θ_i，θ_i=arctan（l/h）；

将入射电磁波电场矢量表示为水平和垂直两种极化方向的叠加，即

E→i(t)=Ei//(t)e^//+Ei⊥(t)e^⊥---(1)]]>

式中为单位矢量，E_i//、E_i⊥为水平极化波函数和垂直极化波函数；t表示时间；

步骤2、计算海水介电常数；

ϵ≈-jσω---(3)]]>

σ是海水电导率，通过电导率仪测量得到，为已知量；ω表示电磁波的角频率，j表示虚数单位；

步骤3、计算海平面反射传递函数；

首先计算电磁波的出射角为

cosθt=1-(k1k2sinθi)2---(4)]]>

k1=ωμ0ϵ0---(5)]]>

k2=ωμ0ϵ---(6)]]>

ε₀是真空介电常数，为已知量，μ₀是真空磁导率，已知量；

L1//≈2η2η2cosθi+η1L1⊥≈2η2η1cosθi+η2---(7.1)]]>

式中，η₁，η₂分别为空气和海水的波阻抗，且有

η1=μ0ϵ0η2=μ0ϵ;]]>

步骤4、海水透射损耗传递函数的计算

L2(ω)=e-dδ---(8)]]>

式中，e为自然常数，δ是趋肤深度，且有

δ=2ωμ0σ---(9)]]>

步骤5、海水总电磁脉冲传递函数计算；

将由步骤3得到的海平面反射传递函数（7.1）与步骤4得到的海水透射损耗传递函数（8）级联，即得到海水中电磁脉冲传递函数：

L//(ω)=L1//(ω)L2(ω)L⊥(ω)=L1⊥(ω)L2(ω)---(10).]]>

2.如权利要求1所述的一种高空电磁脉冲在海水中传播特性的计算方法，其特征在于，在得到海水总电磁脉冲传递函数之后，计算时域公式表示的电磁波波形；将（1）表示的入射电磁波电场矢量与（10）表示的海水中电磁脉冲传递函数级联，并变换为时域后，得到电气系统所在处的电磁脉冲波形函数为

E→o(t)=e^//∫ω=-∞+∞ejωtL//(ω)∫t=0+∞Ei//e-jωtdtdω+e^⊥∫ω=-∞+∞ejωtL⊥(ω)∫t=0+∞Ei⊥e-jωtdtdω---(11).]]>