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| 內容簡介： |
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本书共14章，主要内容包括抛物方程框架，抛物方程算法，对流层环境中的抛物方程，射线描迹和模理论的基本原理，不规则地形上的抛物方程，抛物方程数值算法中的域截断问题，地面大气分界面边界条件建模，粗糙海面传播条件下的抛物方程建模，大高度区域快速计算的混合模型，抛物方程的二维散射应用，三维标量抛物方程，矢量抛物方程等。本书大部分内容是关于抛物方程方法在对流层传播问题中的应用，*后3章是关于抛物方程在目标散射方面的应用。
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| 關於作者： |
Mireille Levy是来自巴黎大学的彼埃尔和Marie Curie的数学博士学位。她是在卢瑟福阿普尔顿实验室无线电通信研究组的建模组组长，致力于无线电波的传播和散射。她是IET会员和IEEE高级会员。她于1990获电子信件保险费。
博士，高工，中国电子学会高级会员。2002年7月本科毕业于郑州大学通信工程专业，2005年6月硕士毕业于中国电波传播研究所电磁场与微波技术专业，之后在中国电波传播研究所工作至今，2013年12月博士毕业于西安电子科技大学无线电物理专业。主要从事大气波导等复杂环境下电波传播模型及其在遥感、系统性能评估等应用中的研究。
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| 目錄：
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目录
第1章绪论
第2章抛物方程框架
21引言
22基本推导
221近轴波动方程
222圆柱坐标系
23平方根算子近似
231标准抛物方程
232宽角形式
24真空中传播
241角谱
242真空中的SPE
243平方根算子
25与菲涅耳-基尔霍夫绕射比较
第3章抛物方程算法
31引言
32SPE的Split-step公式
321水平均匀
322水平不均匀
323算子实现
33Split-step正弦变换解法
331波导：离散正弦变换解
332无限边界问题的离散
333抽样和域截断
34宽角步进算法
35有限差分法
351窄角情况
352Claerbout近似
36发射源模型
第4章对流层无线电传播
41引言
42无线电折射指数
大气吸收
43无线电传播的波动方程
边界条件
44地球平坦变换
45二维波动方程总结
46对流层无线电传播PE
47路径损耗
48孔径场
第5章射线和波模
51引言
52射线追踪
521基本原理
522分段线性剖面
53波模理论
531基本原理
532分段线性剖面
第6章海上传播
61引言
62蒸发波导
63双线性和三线性剖面
64距离的变化
65折射率测量数据
66大气吸收
第7章不规则地形模型
71引言
72地形模型
721阶梯地形模型
722分段线性地形
723共形映射
73有限差分实现
74算例
741地球绕射
742多刃峰绕射
743地形和波导的联合效应
第8章域截断边界
81引言
82吸收层
83完全匹配层
84非本地边界条件
85绕射非本地边界条件
851均匀介质
852线性介质
853算法实现
854算例
86传输NLBCs
861线性介质中高天线
862悬空波导算例
87输入能量分步PE
第9章阻抗边界模型
91引言
92水平分界面边界条件
921Leontovich边界条件
922小角度的GIBC
923反射系数
93有限差分实现
94混合傅里叶变换
941连续混合傅里叶变换
942离散混合傅里叶变换
95算例
951视距传播
952表面波
953恢复效应
第10章粗糙海面传播
101引言
102随机粗糙面
103海表面谱
104表面粗糙度和镜反射
105粗糙海面HF传播
1051微扰法
105210MHz传播
106粗糙海面波导传播
1061粗糙度衰减因子
1062擦地角估计
1063表面波导传播
第11章混合方法
111引言
112无线物理光学
113水平PE
1131均匀介质
1132线性介质
1133谱分解和数值实现
1134算例
114高天线
115地空路径
第12章二维散射
121引言
122Pad方案
1221Pad-1,1方案
1222Pad-1,0方案
1223Pad-2,1方案
123分步Pad-2,1方法
124宽角NLBCs
分步Pad实现
125模拟散射场
1251反射小平面模型
1252旋转PE方法
1253边界条件
1254初始场
1255数值实现
1256考虑近场远场
126例子
1261圆柱体
1262L形物体
12632D飞机形状
第13章标量波动方程的三维散射
131引言
132轴对称抛物方程
区域截断
133X射线光学的应用
134一般的三维情形
1341三维Pad-1,0方法的实现
1342双步法
135粗糙面模型
136建筑物散射
1361垂直入射
1362斜入射
1363毫米波建筑物散射
第14章矢量PE
141引言
142矢量PE框架
143应用
144算例
1441双站散射几何图形
1442圆柱体
1443球体
1444NASA杏仁
1445F117 飞机
附录A艾里函数
A1艾里微分方程
A2艾里函数的零点
附录B远场表达式
B1二维的情形
B11远场公式
B12近场远场变换
B13收发分置的RCS
B2三维的情形
B21远场公式
B22近场远场转换
B23双站（收发分置）RCS
附录C模级数的理论推导
C1引言
C2线性剖面的模
C3泛函分析构架
C31复高度
C32T的预解式
C4线性情形的模式展开
C41自伴情形
C42联合解
C43有限阻抗情形
C5线性情形的微扰
附录D能量守恒
D1二维问题
D2三维问题
D3PE解的唯一性
参考文献
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前言
20世纪80年代中期，抛物方程技术已经广泛应用于模拟无线电波传播，并成为评估对流层链路晴空效应的优势工具。抛物方程还日益应用于小尺度散射问题，如城区环境中的传播或雷达散射截面的估计。虽然关于抛物方程在水下声传播应用方面已有极好的书籍，但在抛物方程应用于无线电问题方面却缺乏专著形式的系统描述。1995年，杰米怀特建议总结一本关于抛物方程电磁应用发展的专著会很有用。本书是我尝试实现这项任务的结果。不幸的是，怀特教授在本书完成前去世了，在此，对他的支持和模理论材料方面的帮助，我想表达深深的感谢。
如果没有Jim Kuttler和Dan Dockery研发的抛物方程技术在无线电波传播模拟应用的许多框架结构工作，本书不可能成稿。
我非常感谢很多人对准备本书提供的帮助。特别要感谢Alexander Popov及其同事提供133节中大部分关于X射线绕射方面的材料。
我还要专门感谢Ken Craig和Andrew Zaporozhets。本书中的很多内容是与这两位共同工作的结果，他们的洞察力和支持是无价的。
MFLevy牛津1999年10月
译者序
电磁波传播的抛物方程方法能够采用数值计算技术评估复杂大气和地表环境对电磁波传播的影响，获得了越来越广泛的应用。我们在开展对流层大气波导等相关工作中，经常会涉及抛物方程模型和算法，并经常使用在此基础上开发的软件模块。事实上，抛物方程方法本身就是大气波导电磁波传播的重要研究内容。此外，抛物方程方法还可用于计算目标电磁散射特性。
Mireille Levy博士著写的《Parabolic
Equation Methods for Electromagnetic Wave Propagation》是第一本关于电磁波传播抛物方程方法的专著。该书首先给出了抛物方程模型的数学原理，然后描述了抛物方程的基本算法，接着介绍了一些较高级的主题，包括域截断、阻抗边界的处理和联合射线追踪与抛物方程的混合模型，后三章介绍了散射问题，应用于城区环境电波传播和雷达目标后向散射计算。本书适用于研究无线电波传播和目标散射特性的科技人员、工程师和研究生，特别是需要精确评估大气波导等复杂环境下电波传播效应及其对雷达、通信、电子对抗等系统性能的影响的科研人员。
本书由中国电波传播研究所的王红光、张利军、孙方、张蕊和朱庆林翻译。其中，王红光主要翻译了本书的第1~4章、第8章、第10章及第12章的前半部分内容，张利军主要翻译了第6章及附录A~C，孙方主要翻译了第5章和第11章，张蕊主要翻译了第7章和第9章，朱庆林主要进行了第12章的后半部分内容、第13章和第14章的终译，这部分内容及附录D的初译由研究生刘晓宙完成，研究生王倩南对第13章、第14章和附录D的公式进行了整理，最后王红光和张利军对全书进行了审校。
由于译者水平有限，对于翻译中的错误与不当之处，敬请批评指正。
译者
2017年3月
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