垂直电偶极子在负折射媒质涂覆基底上产生的场

研究了垂直电偶极子在负折射媒质涂覆的理想导电基底上产生的电磁场,获得了场分量的解析表达式.分析和计算结果表明,电偶极子激发的电磁场可分解为直达波、反射波、侧面波和表面波.其中表面波在负折射媒质表面传播的波数介于空气层和介质层中传播波数之间,其幅度在距离向按波的几何扩散规律衰减,在垂直于介质层方向则以正弦或余弦规律变化.由于存在三种传播波数的波,它们共同作用形成的总场将发生复杂的干涉现象.     

垂直电偶极子在负折射媒质中激起的场

讨论了垂直电偶极子在由介电常数和磁导率都为负数的介质和普通介质组成的均匀半空间中激起的电磁场,得出了场分量完整的方便计算的解析表达式。从中可以看出,当二种介质中有一种是负折射介质时,沿介质分界面传播的波除了以往所熟知的侧面波以外,还存在表面波.此种表面波沿分界面传播的波数比波分别在两种均匀媒质中传播的波数小,是一种“慢波”.当两种介质无损耗时,其沿径向传播的幅度以1/ρ^1/2衰减。     

高斯波包在负折射材料构成的均匀半空间产生的磁场

讨论高斯波包激励的垂直电偶极子在由介电常数和磁导率都为负数的介质和普通介质组成的均匀半空间中产生的瞬态磁场,得出了它的近似解析表达式.理论分析和数值计算表明:当二种介质中有一种是负折射媒质时,磁场分量的时域场除了分别沿两种媒质一侧传播的侧面波波包外,还存在表面波波包.此种表面波波包对任一场点处磁场的贡献比两种均匀媒质中传播的侧面波包的贡献大.     

位于介质覆盖的导电基底中水平电偶极子的场

讨论了位于有介质层覆盖的非理想导电基底中的水平电偶极子激励起的电磁场,获得了方便于计算的解析表达式,并进行了数值计算和讨论。     

水平电偶极子作用于分层媒质时的逆向反演法

逆向反演法是作者提出的一种新的分析分层媒质中电磁场的方法。借助于引入单元场量组这一概念，它具有可以直接构造，推演各分层中场层量的解析解，并便于统一编程实现数值计算的特点。本文探讨其在水平电偶极子场源情形下的应用。     

等效媒质理论对光子晶体结构负折射的预测

我们利用等效媒质理论对在空气中以正方晶格排列的二维光子晶体结构的负折射的实现进行了预测。根据FDTD的模拟结果,由Snell定律验证了理论计算的参数的正确性。结果表明,使用等效媒质理论可以对所需要的折射率值进行比较准确的预测。通过利用等效参数的计算结果可以对结构在不同频段表现的电磁特性加以有效利用。     

球形天线罩对垂直电偶极子辐射特性的影响

给出由负折射媒质构成的球形天线罩包围的垂直电偶极子在空间辐射的电磁场解析表达式.讨论了偶极子的位置与球形天线罩材料的电磁特性对辐射场的影响.理论分析和计算结果表明:当偶极子位于球心时,辐射的电磁场和文献[8]的结果吻合很好;随着场点与球心距离的增加,偶极子的放置位置对辐射场影响变小;相对于普通介质和自由空间,负折射媒质构成的球形天线罩增强了垂直偶极子的空间辐射特性.     

地下水平电偶极子在均匀球形地面产生的侧面波

讨论了位于地下的水平电偶极子在均匀球形地面上产生的侧面波（Lateral wave)。从位于球形地面场的垂直电偶极子和磁偶极子在地面上建立的电磁场出发，利用互易定理，获得了地下水平电偶极子在地面上和地面下产生的既方便于数值计算又具有足够精度的电磁场的解析表达式。计算结果表明，由于地球曲率的影响，沿球形地面传播的侧面波比沿平行地面传播的侧面波衰减的快，当收发地点的距离超过40km后，地球曲率对传播的影响就不能被忽视，对地下通信以及潜艇通信有一定指导意义。     

Electromagnetic field of a horizontal electric dipole buried in a medium covering one-dimensionally anisotropic medium

The electromagnetic fields of a horizontal electric dipole buried in a medium covering one-dimensionally anisotropic medium are studied. There are three media, one-dimensionally anisotropic medium covered with a dielectric under the air. The electromagnetic field components are complex because of the multiple reflections from the up and down boundaries. The electromagnetic field components between air and one-dimensionally anisotropic medium are given, the trapped surface waves and lateral waves along the dielectric-anisotropic medium boundary are computed. The results have some practical applications in the communication in sea or lake above one-dimensionally anisotropic earth or sediments.     

水平电偶极子在涂敷介质层的导电基底上激起的场

对水平电偶极子在涂敷介质层的理想导电基底上激起的电磁场进行了讨论。获得了包含磁型波分量和电型波分量的场的解析表达式,并对磁型表面波的传播特性进行了分析和数值计算,分析表明,当满足一定捍,磁型表面波才能被激励,文献所给出的结论是此文的一种特殊情况,本文更具有一般性。     

地下SLF/ELF水平电偶极子在球形地-电离层中产生的场

在非理想导电地面与电离层条件下,导出了地下SLF/ELF水平电偶极子在地上、地下及电离层中产生的电磁场的球谐级数表达式.并提出了一种加速收敛算法,算出了大气层及电离层中的电磁场分布.计算结果表明:地下几十公里的水平电偶极子产生的场除了增加了一个固定衰减外,与地面上的水平电偶极子产生的场分布完全相似,它产生的电磁场可理解为电波首先垂直地透过土壤,然后在地一电离层腔体中传播.在SLF频段,地一电离层空腔中的电磁场可理解为两个"行波"的叠加.在ELF频段,空腔中的电磁场是驻波,其频率变化规律能正确反映出"舒曼"谐振现象.     

FDTD模拟SLF\ELF水平电偶极子在非均匀地-电离层波导中的场

在SLF/ELF频段,已有的解析算法对于研究其在非均匀电离层模型下的电磁特性有很大的局限性。采用三维球坐标时域有限差分方法(FDTD)计算了非均匀电离层模型下(考虑电离层白天和黑夜不对称),水平电偶极子产生的SLF/ELF波在球形地-电离层腔体中的传播特性。计算了电场分量和磁场分量沿地面随传播距离的变化,以及随方位角的变化。和均匀电离层模型对比,非均匀电离层模型的计算结果更具有实际意义。     

地-电离层中水平激发极低频场的勒让德展开算法

地-电离层空腔中水平激励极低频(Extremely Low Frequency,ELF)场强可表示为勒让德函数及其导数的级数和,利用勒让德函数迭代公式,提出了极低频水平偶极子在地电离层空腔中激励场的计算新算法.将该方法近区场的计算结果与半空间水平偶极子激励场计算结果对比,远场区结果与Bannister(dir.+ind.)公式计算结果对比,验证了新算法的正确性和精度.将本算法应用至几Hz以下,可获得特殊规律：远区电场、磁场水平分量与方位角无关,电场水平分量方向与偶极矩方向平行,磁场水平分量方向与之垂直.     

垂直电偶极子在涂敷介质导电平面上激起的场Ⅱ

对垂直电偶极子（VED）在涂敷介质层的非理想导电基底上激起的电磁场进行了讨论,获得了便于计算的解析表达式,并进行了数值计算。     

海水中的直流水平电偶极子在界面处产生的电磁场

舰船底部附近的电化学电流会产生恒定电磁场,研究这种电磁场分布对水下侦测舰船非常重要.文中将该场源理想化为一个直流水平电偶极子,这一直流水平电偶板子是低频电偶极子在频率趋于0时的极限情况.利用贝赛尔函数的性质,将这些积分表达式简化为一系列简单的解析表达式,并在该表达式的基础上进行分析讨论算出电磁场的空间分布.