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.     

水平电偶极子在负折射媒质半空间激励的场

讨论了水平电偶极子在由介电常数和磁导率都为负数的媒质和普通媒质构成的均匀半空间中激励的电磁场,并得出了远区场的解析表达式.理论分析和数值计算结果表明:位于普通介质中的水平电偶极子在普通媒质和负折射媒质分界面能够有效激励表面波.该表面渡是一种"慢波",沿分界面传播的波数小于波在两种均匀媒质中传播的波数.当两种介质均无损耗时,沿径向传播的幅度按波的几何扩散衰减.由于存在三种传播波数,表面波、侧面波、直达波和反射波共同作用形成的总场将发生复杂的干涉现象.     

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.     

垂直电偶极子在有介质导电平面上激起的场

分析研究了垂直电偶极子在介质涂敷的理想导电平面上激起的电磁场 ,获得了场分量的解析表达式。分析表明 ,垂直电偶极子在介质涂敷的导电平面上激起的电磁场可分解为直达波、反射波、侧面波和吸附表面波。其中吸附表面波在沿介质表面传播的波数介于在空气层和介质层中传播波数 k0 与 k1之间 ,其幅度按ρ-1/ 2 规律衰减 ,在垂直于介质层方向则以指数规律衰减。文中导出的直达波、反射波、侧面波项则与文献 [1 ]中的结果完全一致。当介质层较厚时 ,由于表面波与侧面波相加的结果 ,总场将发生明显的干涉现象。     

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。     

电感L和电容C加载传输线媒质负折射特性分析

建立了一般性二维分布网络的标量波动方程,导出了二维分布网络的电压分布、电流分布、x方向和z方向阻抗以及传播常数,并把这些结果应用到二维加载L,C传输线媒质(负折射率媒质)和未加载传输线媒质(正折射率媒质).获得加载传输线媒质的物质参数并显示为负数.利用这些表达式采设计这两种媒质的电参数和适当的平面波激励,利用微波电路对入射角为60°的平面电压波入射到相对折射率为一<平方根3>的正负传输线媒质界面上进行仿真.仿真结果显示,在界面上发生了负折射,从而验证了本推导公式的正确性.     

光子晶体的负折射效应

回顾了负折射介质的研究历史,综述了光子晶体负折射效应的物理机制、研究进展以及目前的主要研究方向,展望了光子晶体负折射效应的应用前景.     

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。     

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。     

垂直电偶极子在涂有介质层球形导电基底上的场

利用解析方法导出了垂直电偶极子在涂履有介质层的球形导电基底上产生的电磁场的解析表达式。所得结果表明，当介质层达到一定的厚度时，与文献[1]中的平面导电基底情况相类似，垂直电偶极子同样能够在球形介质层的表面激励起吸附表面波（Trapped surface wave)。文中对具有特殊地貌情况下和有冰层的海面上的通信有新的指导意义。     

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.