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.     

丛林环境中地空通信相干透射波的无线电损耗

本文考察了森林环境下地空通信的传播问题。考虑了发射偶极子和接收偶极子分别在森林内部,和森林上空的情况。此时,森林模型可以用三层随机介质模拟,其中介于空间和大地间的森林被模拟为随机的连续散射体。在此情况下,得到了透射波、双层界面lateral波相干场。结果表明,在地空通信中,透射波乃是路径传播的主波,lateral波在高空的远场问题中可以忽略。     

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.     

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.     

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。     

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。     

多层环状导电媒质中离轴偶极子辐射场的级数解

当偶极子源(电偶极子或磁偶极子)置于多层环状导电媒质中偏离轴线的任意一点时,所激发的电磁场既存在TE波又存在TM波。文中导出了各层媒质中电磁场的通解,用边界条件建立了系数传递矩阵,从而完全确定了电磁场表达式。计算实例中给出了一组离轴偶极子的响应曲线。     

用FDTD算法模拟电磁波在各向异性媒质中的传播

本文用时域有限差分（FDTD）法计算并模拟电磁（光）波在各向异性媒质中的传播。为了验证方法的有效性，以负单轴晶体为例进行了大量的数值计算，从所得结果看，双折射和极化分束现象清且与解析图解法的结果相吻合，此法确可推广应用于普遍的各向异性媒质中电磁波的传播问题。     

多层环状导电媒质中离轴偶极子辐射场的级数解

当偶极子源（电偶极子或磁偶极子）置于多层环状导电媒质中偏离轴线的任意一点时,所激发的电磁场既存在ＴＥ波又存在ＴＥ波。文中导出了各层媒质中电磁场的通解,用边界条件建立了系数传递矩阵,从而完全确定了电磁场表达式。计算实例中给出了一组离轴偶极子的响应曲线。     

电磁波在媒质中传播的动态模拟

本文结合Matlab和Fortran语言编程,基于有限差分法计算电场强度模拟了电磁波在自由空间、导电媒质、理想导体和理想介质中的传播特点,进行了可视化动态模拟开发,把场和波的抽象概念变为清晰直观的图像和动画,可以使学生形象地理解场和波在不同媒质中的分布和传播特点。     

磁化等离子体中电磁皮的一种特殊模式

在有外加恒定磁场条件下，等离子体为各向异性媒质。本文对电磁波在充有这种媒质的圆柱波导中传播的一种特殊模式即两个特征植相等条件遥波的传播特性进行了分析。给出了这种波的色用方程进行了计算讨论。     

丛林通信中的路径损耗计算

本文给出了三层丛林媒质中对平均场起主要贡献的lateral波,计算了丛林通信中的路径损耗,讨论了lateral波损耗的适用范围。计算结果表明:本文给出的理论公式与实验数据符合得很好,且比Tamir的结果要好;用三层丛林模型在很大的程度上能满足路径损耗计算的要求。     

电磁波在包含各向异性媒质多层介质中传播的分析

对电磁波在包含各向异性媒质多层介质中的传播进行分析，给出了闭合形式的解，该结构可用作法拉第旋转器，与其它准光元件组合构成的准光环行器或隔离器。也可用作辐射口径，通过改变磁化场方向和强度实现波束扫描或极化变化，给出了法拉第旋转角计算结果和实验结果。     

Ka 波段方同轴线中TM 波的全波算法*

对方同轴线中TM波的FDM(Finite Difference Method)全波算法进行了研究,推导了方同轴线TM波在临界和传播状态下各个电磁分量的全波计算公式,得到了传播状态与临界状态场分量之间的关系式,简化了对传播状态场分量计算,利用Yee氏网格单元对各电磁场分量进行有限差分,采用Matlab编程得到了TM波两个最低模式的色散与电磁场分布情况,与亥姆霍兹法、CST仿真计算结果进行了比较,三者结果均一致,并且研究了网格精度和不同内导体边长对截止频率的影响.全波算法是所有电磁分量参与计算,具有一次求解得到所有电磁场分量、计算速度快的优点,此法同样适用于方同轴线中其它模式的求解,也能求解其它类型传输线中模式的色散特性和电磁场分布问题,具有推广应用的潜力.     

微带结构Sommerfeld 积分奇异性分析和表面波极点有效提取

提取表面波的DCIM能够准确计算无耗分层媒质中的空域格林函数。然而,多层媒质表面波极点的提取比较困难,并且此方法没有考虑侧面波在远区的作用。本文基于复变函数理论,严格分析了Sommerfeld积分极点和支点奇异性对远场的影响;将PSO(particle swarm optimization)与Newton-Raphson算法相结合,提出一种快速精确定位表面波极点的方法,并将其应用到提取表面波的三级DCIM,实现了分层媒质空域格林函数的准确计算。通过单层无耗介质和四层有耗介质微带结构空域格林函数的计算实例,证明了该方法的正确性和有效性。     

多向定向铁纤维吸波材料的雷达反射特性研究

基于电磁场理论用传输矩阵方法数值计算具有金属基底多向定向铁纤维吸波材料的雷达反射特性.结果表明具有强各向异性的单定向铁纤维材料,通过多向定向铺层在铺层层数不是很小时(通常大于10层)该吸波材料表面的反射场近似各向同性特性;指出它的反射特性可用反射系数平行分量(R//)0表征;通过等效电磁参数的计算和实验验证了数值分析的正确性.     

磁偶极在各向异性媒质中辐射的能流密度

对各向异性媒质中辐射问题的研究,求出磁偶极在各向异性媒质中辐射的具有张量形式的能流密度的普遍公式,在直角坐标系中,通过并矢计算,得出磁偶极在各向异性媒质中辐射的平均能流密度,并对磁偶极在各向异性媒质中的辐射作出了主要集中方向的判断,为研究各向异性媒质的开发应用提供了一个理论依据.对导出的新公式进行了验证.     

丛林通信中的非相干场

本文讨论了中间层为弱起伏随机媒质的三层介质中非相干场的混合路径传播模式,给出了直接波、多次反射波,第一和第二界面侧的lateral波四种混合路径传播模式的理论表达式,并对其传播机制和物理意义作了解释,这些结果可用于丛林军事通信和星际卫星通信。     

有耗各向异性材料的判别准则

从Maxwell方程出发，导出了平面波入射到半无界均匀各向异性媒质时电磁场的相互关系，根据有耗媒质应满足波传播条件和玻印廷矢量散度的实部应小于零，推得了无源有耗各向异性材料参数应满足的条件，论述了该有耗判别准则的充要性，为任意吸波材料参数的反演研究打下了理论基础。     

一种用于双各向异性材料参数反演的新模型

针对双各向异性材料参数的反演,在多频点测量、多厚度测量、多入射角测量模型的基础上,本文首次提出了一种用于双各向异性材料参数反演的新模型,该模型是由同材料前后两层相对旋转一定角度的双层组成。利用一阶状态矢量法,推导得到了该模型反射传输的计算公式,并分析了双层同材料测量模型的传输特性。与单层平板模型传输特性进行比较表明:有的传输参数在单层时对媒质参数敏感,而有的在双层时对媒质参数敏感。本文的工作为双各向异性吸波材料参数的反演打下了基础。