太赫兹波段是处在红外和微波波段之间的一个频段,国际上对太赫兹技术的研究起步较晚。相比于其他波段,太赫兹波具有特别的穿透能力,对物质进行探测时安全性高并且可以成像。此外还有较强的抗干扰能力,通信容量高、保密性强。在太赫兹波段,电磁目标的电尺寸会变得庞大。此时,利用传统的数值方法,处理此类电磁问题时,会消耗大量的计算时间和内存资源。高频方法具有计算速度快,资源消耗少,结果精度较高的优点,例如物理光学法。在某些场景下,可以采用高频方法计算电大尺寸目标的电磁散射特性。本文主要围绕太赫兹波段目标的散射特性问题,利用面元分组方法加速物理光学法的遮挡判断,然后提出了三维粗糙目标的建模方法,最后基于等离子体包覆目标的电磁散射物理光学法,计算了相关等离子包覆目标的电磁散射特性。论文主要工作如下:首先介绍了物理光学法的基本理论,传统的遮挡判断算法。通过计算导体球、二面角等简单目标的双站雷达散射截面,与快速多极子算法的结果相比较,说明了当物理光学法的适用范围。物理光学法中最耗时的部分是遮挡判断,在太赫兹波段,由于目标的电尺寸很大,所以该部分所占用的时间就更加庞大。本文利用面元分组方法来加速遮挡判断,然后从理论上说明了其在加速遮挡判断时的高效性。该方法通过将面元在投影面上进行分组,只对距离相近的面元进行相互遮挡判断,从而避免了大量的冗余判断,大大节省了时间。最后以钝锥和HTV-2为例,说明了该方法的高效性。太赫兹波的分辨率高,在低频段看起来光滑的目标表面,此时就会变得粗糙,呈现出一些微小结构和粗糙起伏。这种粗糙起伏的存在可能会对目标的散射特性产生较大影响。通过借鉴二维粗糙目标的建模理论,提出一种构建三维粗糙目标的建模方法,即分割-投影法,该方法通过将三维光滑目标的表面分割成若干部分,然后分别投影,通过二维粗糙面与投影区域上的点的映射关系,生成三维粗糙目标。最后,通过以钝锥和HTV-2为例,说明了该方法能够很好地表征粗糙度的变化对目标的电磁散射特性的影响。太赫兹波技术是有望解决飞行器再入过程中的“黑障”问题的技术。本文最后通过物理光学法和分层介质理论的结合,计算了特定条件下,从低频波段到太赫兹波段,钝锥和HTV-2飞行器的散射特性,得到了一些有意义的结论。