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机场场景模型电磁参数参考

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机场场景模型电磁参数参考

约定#

εr=εr′−jεr′′\varepsilon_r = \varepsilon'_r - j\varepsilon''_rεr′′=εr′tan⁡δ\varepsilon''_r = \varepsilon'_r \tan\delta

等效材料定义#

目标类型编码ID等效材料
跑道RUNWAY_PAVEMENT_EQ沥青/混凝土铺装等效介质
油罐OIL_TANK_STEEL_EQ焊接钢制储罐等效金属
机库HANGAR_METAL_EQ金属屋面/钢结构主导等效金属
门楼GATEHOUSE_CONCRETE_EQ钢筋混凝土/砌体建筑等效介质
战斗机FIGHTER_AIRFRAME_EQ铝合金/金属机体等效导体

参数表#

material_id

对应目标

ε′

tanδ

ε″=ε′tanδ

σ_eff @10 GHz

μr

PEC

RMS 粗糙度 s

相关长度 l

参数来源

RUNWAY_PAVEMENT_EQ

跑道

4.0

0.03

0.12

0.067 S/m

1

否

0.003 m

0.15 m

沥青铺装介电常数由沥青、骨料、空隙率和含水率共同决定;TRB/NCHRP 报告给出沥青胶结料约 2.6–2.8、骨料约 4.5–6.5,ASCE 研究覆盖 100 Hz–12 GHz 并指出频率和温度影响明显。粗糙度参数采用 SAR 粗糙面建模的 RMS 高度与相关长度定义。

[1] Sias J E, Dave E V. Laboratory Dielectric Measurement System (LDMS) for Asphalt Mixture Bulk Specific Gravity Determination: NCHRP IDEA Project 229[R]. Washington, DC: Transportation Research Board, 2023.

OIL_TANK_STEEL_EQ

油罐

—

—

—

设 PEC,或 σ=1e6–1e7 S/m

1*

是

0.0005 m

0.02 m

API 650 是焊接钢制油罐标准;油罐第一版应按金属强散射体处理。钢材电导率随牌号变化,工程仿真可用10⁶–10⁷ S/m或 PEC;若只做成像散射强弱,PEC 更稳。

[2] American Petroleum Institute. API Standard 650: 13th Edition[EB/OL]. 2020-03[2026-07-03]. https://www.api.org/products-and-services/standards/important-standards-announcements/standard650.

HANGAR_METAL_EQ

机库

—

—

—

设 PEC,或 σ=1e6–1e7 S/m

1*

是

0.001 m

0.05 m

机库第一版按金属屋面、钢结构、大门主导处理;金属电导率可参考工程电导率表,SAR 中强散射主要由金属面、边缘和墙地二面角控制。粗糙度仍按 SAR 粗糙面参数形式保留。

[3] Engineering ToolBox. Electrical conductivity - elements and other materials[EB/OL]. [2026-07-03]. https://www.engineeringtoolbox.com/conductors-d_1381.html.

GATEHOUSE_CONCRETE_EQ

门楼

7.0

0.08

0.56

0.312 S/m

1

否

0.005 m

0.20 m

普通混凝土微波介电研究给出 ε′约 6.69–7.76、ε″约 0.31–1.09、tanδ约 0.04–0.15,且水灰比、砂率、含水状态会提高介电损耗;因此门楼等效混凝土取 ε′=7、tanδ=0.08 合理。

[4] Liu J, Xu J, Lu S, Chen H. Investigation on dielectric properties and microwave heating efficiencies of various concrete pavements during microwave deicing[J]. Construction and Building Materials, 2019, 225: 55–66. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.07.249.

FIGHTER_AIRFRAME_EQ

战斗机

—

—

—

设 PEC,或铝合金 σ≈1.5e7–3.5e7 S/m

1

是

0.0003 m

0.02 m

第一版不使用真实 RCS 或真实涂层参数,机体按铝合金/金属导体等效。铝及铝合金电导率表给出纯铝约3.538×10⁷ S/m,常见铝合金可降至1.5×10⁷–3.0×10⁷ S/m;航空结构中铝合金长期是重要材料。

[5] NDE-Ed.org. Electrical conductivity and resistivity for aluminum and aluminum alloys[EB/OL]. [2026-07-03]. https://www.nde-ed.org/NDETechniques/EddyCurrent/ET_Tables/ET_matlprop_Aluminum.xhtml.

* 对金属目标,如果使用 PEC,μr 通常不参与计算;若求解器强制输入,可先填 1。对铁磁钢材,真实磁导率与频率、牌号和处理状态有关,但 SAR 高频表面散射初步验证时不建议引入磁性复杂度。

[1] Sias J E, Dave E V. Laboratory Dielectric Measurement System (LDMS) for Asphalt Mixture Bulk Specific Gravity Determination: NCHRP IDEA Project 229[R]. Washington, DC: Transportation Research Board, 2023.

[2] Liu J L, Xu J Y, Lu S, Chen H. Investigation on dielectric properties and microwave heating efficiencies of various concrete pavements during microwave deicing[J]. Construction and Building Materials, 2019, 225: 55–66. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.07.249.

[3] Engineering ToolBox. Electrical conductivity - elements and other materials[EB/OL]. [2026-07-03]. https://www.engineeringtoolbox.com/conductors-d\_1381.html.

[4] Liu J, Xu J, Lu S, Chen H. Investigation on dielectric properties and microwave heating efficiencies of various concrete pavements during microwave deicing[J]. Construction and Building Materials, 2019, 225: 55–66. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.07.249.

[5] NDE-Ed.org. Electrical conductivity and resistivity for aluminum and aluminum alloys[EB/OL]. [2026-07-03]. https://www.nde-ed.org/NDETechniques/EddyCurrent/ET\_Tables/ET\_matlprop\_Aluminum.xhtml.

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作者
YANGHAIHENG
发布于
2026-09-29
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CC BY-NC-SA 4.0
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