等离子体中的CDLT-Leapfrog-ADI-FDTD方法

采用电流密度拉普拉斯变换(Current Density Laplace Transform)方法将无子时间步的蛙跳式交替方向隐式时域有限差分(leapfrog-ADI-FDTD)方法应用于等离子体的电磁计算中,得到了等离子体中的迭代公式.为了验证该方法的有效性,计算了等离子体平板的反射系数和透射系数,并与几种传统的FDTD方法进行了对比,数值实验表明,提出的算法具有无条件稳定性,精度和效率高于普通的显式FDTD方法.     

用微波等离子体处理污染物

对微波等离子体光谱仪进行改装, 使微波等离子体反应器对污染物中的甲醛和SO₂进行降解, 实验结果表明两种物质均能得到有效去除, 并总结了放电状态、 载气流量、 类型、 进样质量浓度和pH值的改变对污染物去除效果的影响, 分析了反应过程中出现的降解趋势.     

不同姿态机箱侧缝对高功率微波耦合的影响

为研究姿态变化对高功率微波(HPM)侧缝耦合的影响,采用3维FDTD方法对不同姿态的机箱侧缝耦合电场进行建模计算。结果表明,随被照目标的姿态变化角度增大,耦合电场逐渐衰减,俯仰变化较水平旋转对侧缝耦合影响更明显,仿真数据对HPM应用和"后门"耦合防护有借鉴意义。     

非对称等离子体激励器的电场仿真

等离子体激励器的非对称结构可以产生不均匀的电场,使空间电离的等离子体在电场力的作用下产生运动,从而带动环境空气流动产生顺电加速。本文分析了顺电加速的机理,用时域有限差分法的电磁场数值计算的理论对非对称等离子体激励器进行了电场仿真,并得出了和理论分析一致的用于顺电加速的非对称等离子体激励器的电场分布。此工作为以后提高顺电加速速度和激励器的结构优化提供了基础。     

等离子体包覆目标的RCS计算

采用直接FDTD方法对雷达波在等离子体包覆目标附近的总场和散射场分布进行了仿真。通过远-近场变换计算了远场电场和不同等离子体分布情况下的目标雷达散射截面RCS值。仿真结果表明,采用等离子包覆的方法可以有效地降低目标的RCS值。等离子体密度和厚度对目标RCS的影响较大,等离子体碰撞频率对目标RCS有一定的影响。     

射频和微波工程的计算电磁学

计算电磁学是研究麦克斯韦方程数值近似解的科学,现已成为射频、微波和无线工程重要的技术,本书用一维或二维问题论述三个最广泛应用的“全波法”：有限差分时域法、矩量法和有限元法,然后把实现这些方法的商用或公用程序用于复杂和实际的工程问题,对所得的结果进行可靠性分析,并讨论了一些引起不精确结果的原因,使读者成为计算电磁学软件的熟练的用户,书中还介绍程序发展的现状。     

二维大气等离子体层对雷达波的反射特性

利用时域有限差分法(FDTD)对雷达波在二维大气等离子体中传播的反射率进行了数值计算.计算结果表明,在其他条件相同的情况下,大气平板型分布的等离子体层对雷达波的反射率分别取决于入射波参数:电磁波的入射角θ;电磁波入射波频率f;电磁波传播模式(TM波,TE波)以及等离子体参数;等离子体的电子密度剖面;电子与中性粒子碰撞频率νe0;等离子体厚度d.该研究结果为提高组合介质的雷达波衰减性能研究提供理论依据.     

微波等离子体化学气相沉积法合成金刚石

用微波等离子体化学气相沉积方法,在硅和石英玻璃基片上合成出了金刚石。     

电磁波在非均匀等离子体中的衰减效应研究

电磁波与等离子体相互作用是等离子体隐身技术的关键技术,也是空天信息对抗的重要研究方向。采用时域有限差分法模拟了电磁波在非均匀等离子体中的衰减效应,采用空间投射波法测量了C波段电磁波在非均匀等离子体中的衰减系数,分析了等离子体分布对衰减效应的影响。研究结果表明,非均匀等离子体相比于均匀等离子体对电磁波衰减效应更为明显,合理的等离子体分布有助于增强对电磁波的衰减作用。     

等离子体覆盖单极子天线的FDTD分析

该文运用频依时域有限差分（（FD）2TD）方法对附有介质隔离层的等离子体覆盖的单极子天线进行分析.借助一般色散媒质的时域有限差分（FDTD）公式,推导出适用于等离子体的差分公式.通过添加介质隔离层,并引入适当的校正,避免等离子体频率远高于信号频率时短路情况的发生,并略为减小了等离子体对天线谐振频率造成的偏移.不同频率的等离子体对有/无介质隔离层的单极子天线回波损耗的计算结果表明：等离子体频率越大,对单极子天线的反射电压波形的影响、造成的谐振频率的偏移就越大.     

基于FDTD的多层媒质中电磁波反射与透射研究

介绍了时域有限差分法(FDTD)方法的原理,并基于该方法,研究了电磁波在多层媒质中的反射与透射情况.通过实例证明,FDTD法能够模拟波的自然传播情况,因此在处理多层复杂媒质的反射与透射问题,以及显示全空间的场强分布方面,有其巨大的优势.     

气体绝缘开关直线和T型结构中电磁波传播特性的仿真

采用有限时域差分法(FDTD)对由局部放电产生的电磁波在GIS典型结构(直线和T型结构)中的传播特性进行了仿真研免通过设置不同的电磁波激发方向、对比不同测量角度的信号时域和频域特征、以及比较两种结构的仿真结果,获得了TEM模波和TE模波在直线和T型结构中的传播特性,以及T型结构产生的反射波特征等.仿真结果表明:电磁波信号在GIS典型腔体中传播时,信号峰峰值和能量受模波速度色散效应的影响,在离激励源较近时衰减较大,远离激励源时衰减较小;T型结构会发生模式转变效应,将在反射和前行电磁波中产生新的模波分量;TEM模波无截止频率,其传播不受结构的影响,在GIS同轴腔体中传播衰减较小.     

应力的反射系数和透射系数

在震相分析中,应力的反射系数和透射系数对于震相初动的判断有着重要的作用.本文主要给出了应力的反射系数和透射系数的计算公式.     

三波长光子晶体耦合波分复用器的设计与仿真

目前,光子晶体的波导共振耦合技术被广泛应用,设定波长下的波导透射频率的高低成为影响器件功能优劣的重要因素。首先对比了改变光子晶体介质柱折射率和半径的大小与耦合点归一化频率的关系,之后利用时域有限差分法设计了一种由三种波导构成的共振耦合型光子晶体结构的波分复用器,并且在波长分别为1 490 nm与1 440 nm的光信号下的波导共振区域增加了一定数量的介质柱形成一种新的微腔耦合区域。并且通过在1 310 nm波长的输出信道末端改变介质柱的半径大小,使得1 310 nm波长的光信号的透射率提高到了95.5%。研究表明,通过增大介质柱半径的大小Rc,可以使得对应的光信号透射率的大幅改善。     

变压器局部放电超高频信号传播特性仿真分析

变压器内部产生的超高频(UHF)电磁波信号在传播过程中,有很多因素会影响传感器所检测到的信号波形和能量.为了研究影响因素与UHF信号的关系,构建了变压器仿真计算的物理模型,并用时域有限差分法计算变压器内局部放电产生的UHF信号,通过分析UHF电磁波信号的幅值和能量累积曲线,研究了绕组和铁心、检测点与激励源间的距离、检测点附近不同金属导体位置等因素对UHF信号的影响.该研究结果有助于对UHF信号传播特性的理解以及提高信号检测的准确度.     

单极手机与分层人头模型作用系统的数值模拟

采用三层球形人头模型，在900MHz的频率下应用时域有限差分(FDTD)法模拟计算了单极天线手机作用下人头内的比吸收率分布、通过与实验结果的对比，验证了计算方法的有效性．计算结果表明：天线越短，比吸收率(SAR)和功率吸收比越大，人头吸收手机辐射能量越多，吸收可达一半以上；未成年人人头模型的SAR峰值及其平均值均大于成人人头模型，λ／4天线长度下未成年人平均SAR(0．112W／kg)超出IEEC95．1—1991规定的安全限量(0．08w／kg)，可见手机辐射对青少年用户造成的危害更大．     

修正正交分段线性函数及其在线性与时变线性系统中应用

把分段线性函数和斜波脉冲函数进行统一处理，定义成新的函数，使得新的函数既保持了原先两种函数的基本特性，又获得微分和积分递推算法。应用中具有方便，快速计算的优点。     

金属纳米粒子对非晶硅太阳能电池性能影响的理论模拟

使用时域有限差分(FDTD)方法,在标准太阳光下模拟非晶硅太阳能电池表面上有序排列的Ag或Au纳米颗粒对电池的光吸收增强效应.结果表明:通过改变金属颗粒的直径和粒子周期性间距等不同条件,光吸收的增强效应有规律地变化.结合AMPS-1D模拟软件对非晶硅电池的电学性能进行计算,在标准太阳光下,使用直径为200 nm、周期性间距为600 nm的Ag纳米粒子可以使非晶硅电池效率的提高幅度达到23.4％.     

改进多导体传输线模型终端响应的FDTD模拟

为了解决各种结构多导体传输线(如非均匀传输线)对激励源响应的计算问题，提出一种改进的时域有限差分模型，用于计算不同结构的传输线被独立电压源和外部电磁波激励时的终端响应电压．讨论了导体耦合电容和电感的变化以及终端响应电压的特性．为了验证模型的有效性，对由激励源激励的导体不平行的传输线的终端响应电压进行了仿真．仿真结果表明，传输线结构的轻微不同，其终端响应电压的特性就会产生很大的变化。     

多个平行平面板的反射系数和透射系数

对正入射到多个平行平面板堆情况,用电磁理论方法计算了振幅反射系数和透射系数。这种计算方法比常规使用的多光束迭加的方法更加普遍,当平板数增多时显得更为方便和快捷。