[拼音]：suiji jiezhi

[外文]：random medium

在時(shí)間和空間上特性隨機(jī)變化的電波傳播媒介。它由統(tǒng)計(jì)特性表征。隨機(jī)介質(zhì)與許多實(shí)際問(wèn)題關(guān)系密切，如對(duì)流層湍流、電離層不規(guī)則性對(duì)無(wú)線電波的散射、大氣中各種水汽凝結(jié)物對(duì)毫米波和微波傳播的影響、無(wú)線電星閃爍現(xiàn)象、衛(wèi)星通信中的閃爍和遙感等，都與隨機(jī)介質(zhì)特性有關(guān)。

隨機(jī)介質(zhì)大致可分成三種類型。

（1）離散隨機(jī)介質(zhì)：由許多隨機(jī)分布的離散質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成，如水汽凝結(jié)物（雨、霧、雪、冰雹等）、煙霧、灰塵、海洋中的質(zhì)點(diǎn)、紅血球細(xì)胞，以及各種聚合體和處在布朗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的其他一些質(zhì)點(diǎn)等。對(duì)于這種隨機(jī)介質(zhì)，除質(zhì)點(diǎn)的介電特性外，質(zhì)點(diǎn)的形狀特征、取向和大小分布等，都是重要的統(tǒng)計(jì)量。

（2）連續(xù)隨機(jī)介質(zhì)：其介電特性即介電常數(shù)ε(_r，t)或折射指數(shù)n(_r，t)在空間和時(shí)間上連續(xù)地隨機(jī)變化，如對(duì)流層中的湍流、電離層中的湍流、海洋中的湍流和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體等。在湍流介質(zhì)中，由于湍流單元與周圍介質(zhì)在溫度、壓強(qiáng)、濕度或電子密度上有差別，因而在折射指數(shù)上也有差別。電波通過(guò)這種介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生散射，如對(duì)流層散射、電離層散射等。折射指數(shù)在時(shí)間和空間上的隨機(jī)變化，造成散射波的相位、幅度和到達(dá)角的起伏。湍流的強(qiáng)弱用折射指數(shù)起伏強(qiáng)度（折射指數(shù)的方差） 表征。若在時(shí)間和空間(四維空間)中的兩點(diǎn)，折散指數(shù)對(duì)平均值的起伏分別為??n(_r1，t₁)和??n(_r2，t₂)，則其乘積的平均值稱折射起伏的相關(guān)函數(shù)。它是湍流介質(zhì)中波傳播的基本參數(shù)。通過(guò)相關(guān)函數(shù)的傅里葉變換，可得到折射指數(shù)起伏的空間譜密度。若隨機(jī)介質(zhì)的折射指數(shù)為非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，則用結(jié)構(gòu)函數(shù) 代替折射指數(shù)起伏的相關(guān)函數(shù)比較方便。同樣，對(duì)局部均勻各向同性的隨機(jī)介質(zhì)，也可用結(jié)構(gòu)函數(shù)描述其特征，它類似于相關(guān)函數(shù)，由結(jié)構(gòu)函數(shù)也可得到其相應(yīng)的譜密度。

（3）隨機(jī)粗糙表面：如各種起伏的地面、海面和行星表面、植被表面和不同生物介質(zhì)的界面等。這種隨機(jī)介質(zhì)的特性除了包括介電特性外，還與介質(zhì)表面的隨機(jī)粗糙程度（相對(duì)于波長(zhǎng)）有關(guān)。電波入射到這種介質(zhì)表面時(shí)，除了在一特定方向反射電波外，還在各個(gè)方向散射電波。散射波與入射波的到達(dá)方向和極化有關(guān)。

波在隨機(jī)介質(zhì)中傳播時(shí)，所發(fā)生的隨機(jī)散射場(chǎng)以復(fù)雜的方式互相干涉，使合成場(chǎng)的振幅和相位也隨機(jī)變化。因此，必須研究波的統(tǒng)計(jì)特性，如散射波功率中值、散射場(chǎng)的時(shí)間和空間相關(guān)函數(shù)或其相應(yīng)的譜密度，以及散射場(chǎng)幅度和相位乃至其導(dǎo)數(shù)的概率分布等。

對(duì)于離散隨機(jī)介質(zhì)，當(dāng)散射體分布比較稀疏時(shí)，可用單體散射理論（略去散射體之間的相互作用，不考慮多重散射）或一階多重散射理論，并考慮散射體的尺寸分布，從而獲得總的散射場(chǎng)；或者用能量的輸運(yùn)理論求解散射問(wèn)題。若散射體較濃密時(shí)，則須考慮散射體之間的相互作用，利用較高精度的多重散射理論求解。處理連續(xù)隨機(jī)介質(zhì)中的傳播問(wèn)題時(shí)，首先要獲得折射指數(shù)起伏的相關(guān)函數(shù)或結(jié)構(gòu)函數(shù)或其相應(yīng)的空間譜密度，再求解散射截面。電波傳播研究通常遇到的是弱起伏隨機(jī)介質(zhì)，其中折射指數(shù)或介電常數(shù)的隨機(jī)部分比其平均值小得多。

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標(biāo)簽：隨機(jī)介質(zhì)

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文章名稱：《隨機(jī)介質(zhì)》

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