英语翻译：

【计】 backscatter
【化】 back scattering
【医】 back scatter

分词翻译：

反向的英语翻译：

reverse
【计】 reverse direction
【医】 entypy; inversion

散射的英语翻译：

scatter; scattering
【计】 scattering
【化】 scatter; scattering
【医】 radiation scattered; scatter; scattering

专业解析

反向散射（Backscatter） 指入射波（如电磁波、声波等）在传播过程中遇到障碍物或介质不均匀区域时，部分能量沿原入射方向或接近原方向（通常指180°左右）反射回波源的现象。该术语在物理学、通信、雷达、医学成像等领域具有重要应用。

核心概念解析

1. 物理机制

   当波（如无线电波、光波）遇到尺寸与波长相当的物体或介质界面时，会发生散射。若散射波的方向与入射波方向夹角大于90°，则称为反向散射。其强度取决于物体材质、形状、介电常数及波长等因素。例如，雷达探测中，金属物体因强导电性会产生显著反向散射信号。

2. 与相关术语的对比

   • 前向散射（Forward Scatter）：散射波沿入射方向继续传播（夹角<90°），常见于透射介质（如大气颗粒对光的散射）。
   • 漫反射（Diffuse Reflection）：发生在粗糙表面的无规则散射，而反向散射特指方向性明确的逆向反射。

典型应用场景

• 雷达与遥感：气象雷达通过分析雨滴的反向散射强度测算降水量；合成孔径雷达（SAR）利用地表反向散射成像。
• 无线通信：反向散射通信技术（如RFID标签）通过调制入射电磁波反射信号传输数据，实现低功耗通信。
• 医学成像：超声成像中，组织界面的反向散射信号用于构建器官结构图像（如B超）。

权威定义参考

• 《IEEE电磁波术语标准》：将反向散射定义为“散射场中传播方向与入射波方向相反的成分”（IEEE Std 145-1993）。
• 《牛津物理学词典》：描述其为“波在散射过程中返回源方向的分量”（Oxford Dictionary of Physics, 8th ed.）。

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来源说明

1. IEEE Xplore（电磁散射基础理论）
2. NASA遥感技术手册（雷达应用部分）
3. 《射频识别技术原理》（反向散射通信章节）
4. 《医学超声物理原理》（声学散射机制）

网络扩展解释

反向散射是物理学和通信技术中的重要概念，其核心含义及技术应用可归纳如下：

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一、基本定义

反向散射指波、粒子或信号从原始传播方向反射回去的现象。与镜面反射不同，它属于散射的一种形式，表现为漫反射。例如雷达发射的电磁波遇到物体后，部分能量沿原路径返回，形成回波。

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二、物理机制

1. 散射与调制
   物体通过改变自身雷达截面（RCS）影响反射信号的强度或相位。例如，通信标签通过调节天线阻抗（如MOSFET开关），改变反射波的幅值、相位或频率，实现信息编码。

2. 能量来源
   在通信场景中，反向散射设备无需自带电源，而是利用外部射频信号（如读写器发射的电磁波）获取能量并反射调制后的信号。

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三、技术应用

1. 物联网（IoT）
   反向散射技术使无电池设备实现通信，例如RFID标签、3D打印传感器等。通过吸收环境中的射频能量，设备可长期运行，适用于物流追踪、智能家居等场景。

2. 跨协议通信
   美国华盛顿大学团队曾利用反向散射将蓝牙信号转换为Wi-Fi或ZigBee兼容信号，解决不同协议设备间的互联问题。

3. 气象雷达
   气象学中，电磁波被大气中的水滴反向散射，雷达接收回波以分析天气状况。

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四、优势与局限

• 优势：

  • 超低功耗或无源设计，延长设备寿命；
  • 成本低，适合大规模部署（如仓储管理）。

• 局限：

  • 通信距离短（依赖外部信号强度）；
  • 数据传输速率较低。

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五、历史与发展

该概念由Stockman于1948年提出，早期应用于RFID，近年来在物联网领域焕发新生，成为无源通信的关键技术之一。

如需进一步了解具体案例或技术细节，可参考来源网页中的完整内容。

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