不同规范下横场与纵场的特性分析

文章按照矢量场分解为横场和纵场的方法,采用亥姆霍兹定理,研究电磁场的性质与结构.对不同规范下电磁场的横场和纵场特性进行分析与比较,讨论电磁场与源之间的对应关系.结果表明,电磁场问题由电荷场和电磁波动场两个相互独立的问题组成,远区辐射场由横场部分决定,纵场部分并不辐射出去;电磁势函数存在过多自由度可以归因于纵场分量的不唯一性,标量势所满足的方程并不独立于各自对应的矢量势所满足的方程.     

电偶极子在磁各向异性介质中的辐射功率

在经典电动力学框架下对磁各向异性介质中的电磁辐射问题进行研究, 得到了电偶极子在磁各向异性介质中的辐射功率表达式. 当介质为磁各向同性时其结果与文献报道的结果相符合, 验证了推导结果的正确性. 利用本文结果可对电偶极子在磁各向异性介质中的辐射效果做出判断, 而且对于进一步研究磁各向异性介质的电磁特性、更有效地开发利用磁各向异性介质具有实际意义.     

各向异性准均匀介质三维散射场相干特性研究

基于电磁波的散射理论,研究了电磁平面波入射到准均匀各向异性介质的散射远场相干特性,得到了各向异性准均匀介质三维散射远场的光谱密度和光谱相干度的表达式.仿真结果表明,在各向异性准均匀介质散射势的每一个分量都是高斯相关的情况下,各向异性介质的光谱密度近似为对应的各向同性介质的光谱密度的平均,但是每个分量的权重不同,而且该权...     

一种基于油介质开关振荡器的紧凑宽带高功率微波源

紧凑宽带高功率微波源研制过程中，为了提高工作电压，开关振荡器采用变压器油作为绝缘介质。研制了一种具有较小几何尺寸和前向辐射方向图的组合振子天线作为辐射天线。在设计阶段，采用电磁仿真软件对开关振荡器和辐射天线的性能进行了仿真和预测。然后，对该宽带高功率微波源进行了实验研究，并对辐射场进行了测量。结果表明:开关振荡器的工作电压超过300 kV，辐射场rE值(距离和辐射电场峰值的乘积)达到125 kV；辐射场中心振荡频率为375 MHz，3 dB带宽为24%。     

任意方向电偶极子在水平分层受限空间中的远区辐射场求解

任意方向电偶极子在分层受限空间中的远区辐射场求解对于分析云闪回击、对潜通信、地波超视距雷达等领域中电磁特性问题具有重要意义.本文基于镜像法和偶极子在自由空间远区辐射场,建立了三层水平受限空间模型,对其间任意取向电偶极子产生的远区辐射场表达式进行了推导,综合考虑了从源点到观测点的直达波及上、下界面的一次反射波影响.在此基础上,比较分析了频率为100 kHz, 6 MHz和10 MHz的电偶极子处于地-电离层模型中不同位置时传播的辐射特性.结果显示:对于同一位置辐射源,电偶极子的频率越高,辐射波瓣数目越多;当偶极子源的频率相同时,源点距离下界面越远,辐射波瓣数目亦越多.     

一种基于油介质开关振荡器的紧凑宽带高功率微波源（英文）

紧凑宽带高功率微波源研制过程中,为了提高工作电压,开关振荡器采用变压器油作为绝缘介质。研制了一种具有较小几何尺寸和前向辐射方向图的组合振子天线作为辐射天线。在设计阶段,采用电磁仿真软件对开关振荡器和辐射天线的性能进行了仿真和预测。然后,对该宽带高功率微波源进行了实验研究,并对辐射场进行了测量。结果表明:开关振荡器的工作电压超过300kV,辐射场rE值(距离和辐射电场峰值的乘积)达到125kV;辐射场中心振荡频率为375MHz,3dB带宽为24%。     

结构各向异性对传输平均自由程的影响研究

本文研究了由定向排布的椭球形粒子组成的无序介质中微纳结构的各向异性对辐射传输平均自由程的影响机理。采用离散偶极子算法(DDA)计算单个椭球形粒子的各向异性辐射特性,为了得到多重散射下的各向异性介质的辐射特性,采用随机行走方法研究了传输平均自由程随粒子浓度、长径比、分布角度的变化关系,并与各向同性理论的计算结果进行了对比,证明了现有理论的不足。最后,利用辐射传递方程的扩散理论得到了椭球形粒子各向异性介质的表面反射能量分布图。结果表明,微纳结构的各向异性对辐射传输平均自由程和表面辐射能量分布有较大影响,对于各向异性较强的介质,在理论计算中必须加以考虑。     

各向异性光子晶体中Λ型原子的自发辐射性质

讨论了各向异性光子晶体中Λ型三能级原子的辐射性质. 研究发现，原子上能级与光子晶体带边的相对位置和两低能级相对位置将直接影响原子的动力学性质及其周围辐射场的性质. 通过数值计算和理论分析，得到了光子晶体中原子周围辐射场在不同位置随时间演化的图像，并讨论了光子晶体对原子辐射谱的影响.     

含Ag/Al_2O_3球壳颗粒水基复合介质辐射吸收分析

基于吸收性基体介质中球形颗粒的电磁理论,建立含纳米颗粒水基复合介质的FDTD模型,比较了电磁理论解析解和FDTD模型的数值解;在此基础上,基于FDTD方法模拟了含纳米Ag/Al_2O_3球壳颗粒水基复合介质的辐射吸收特性,分析颗粒结构尺寸、颗粒间距对颗粒以及基体介质辐射吸收特性的影响规律。结果表明,核心Ag纳米颗粒能够增强其周围介质的辐射吸收特性,核心Ag纳米颗粒的尺寸越小,该辐射吸收增强效应越明显,核壳颗粒的间距也会对颗粒以及基体介质的辐射吸收特性产生影响。     

各向异性对随机多孔涂层辐射特性的影响研究

本文基于对空气等离子喷涂(APS)多孔热障涂层的实际微观结构的分析,首次研究了其辐射特性的各向异性性质。建立了考虑涂层中非球形孔隙及其朝向分布的微结构模型,采用离散偶极子算法(DDA)求解了该多孔微结构在不同辐射热流传输方向的辐射特性分布。为了精确研究微纳结构辐射特性的各向异性对宏观热流传输的影响,本文提出了一种各向异性随机行走方法,推导了相应的宏观传输特性参数,并与传统基于各项同性介质的结果进行了对比。结论表明,涂层辐射特性的各向异性对涂层辐射热流传输有一定影响,实际计算与设计中必须加以考虑。     

线电流源激励下无耗异向介质层覆盖导体圆柱电磁特性的研究

研究了线电流源平行放置在无耗异向介质层覆盖的无限长导体圆柱附近模型的电磁特性.首先，给出了电磁模型描述，求出此电磁模型的精确解.其次，利用精确解进行数值计算，得到几何参数和电磁参数不同情况下电磁模型的近场图形，并通过方向性系数和归一化辐射阻抗研究其远场特性.利用异向介质的负折射特性，在异向介质层的近场图形内得到明显的“焦点”，这个焦点在普通介质层中是不存在的.该电磁模型同前人方法进行了比较，验证了本电磁模型的有效性. 关键词： 线电流源 异向介质 方向性系数 辐射阻抗     

磁偶极和电四极在磁各向异性介质中的辐射功率

在经典电动力学的框架下,研究了磁各向异性介质中的电磁辐射问题,得到了磁偶极和电四极在磁各向异性介质中的辐射功率表达式.进一步地,通过把各向同性介质中的μrii代入所得辐射功率表达式,得到了与文献相符合的结果,验证了所得结果的正确性.研究结果表明磁偶极和电四极在磁各向异性介质中的辐射功率大小与磁各向异性介质的μrii大小有关,对判断磁偶极和电四极在磁各向异性介质中的辐射效果有较大的帮助.     

各向异性光腔的偏振特性及Stokes偏振矢量

本文采用Stokes矢量处理各向异性腔(包括有源和无源腔)的偏振特性.导出在激活介质的增益系数、介电常数和腔的损耗均具有各向异性的情况下,Stokes偏振矢量的运动方程,并给出光腔本征偏振态、本征频率和频率裂距的解析表达式.     

光电子发射引起的系统电磁脉冲模拟研究?

基于给定光电子的时间、能量谱,分析研究了从有界平面金属向自由空间发射的光电子所引起的系统电磁脉冲效应;采用2.5维全电磁粒子模拟(PIC)程序模拟研究了光电子在空间的运动及分布规律、空间电磁场的组成成分及各组分场的特性。模拟与分析表明:系统电磁脉冲的空间电磁场由直流本底场和辐射场两部分组成。直流场是径向场,随距离的增大迅速衰减;而辐射场又由两部分组成,一是电子从金属平板发射过程中产生的超辐射,二是电子在空间运动过程中产生的辐射场。对两种辐射场特性进行了深入的分析和研究。     

散射性介质瞬态矢量辐射传输的蒙特卡洛模拟

瞬态效应和偏振特性对于短脉冲激光在散射性介质中的传输有重要影响。本文采用蒙特卡洛法来求解一维散射性介质内的瞬态偏振辐射传输问题。采用拒绝法确定光束的散射方向。定义了瞬态矢量辐射传输矩阵(TVRTM)来描述瞬态偏振辐射的传输特性,并以此得到了Stokes矢量的角度与时间分布。在蒙特卡洛模型中采用时间平移和叠加原理,可大幅度提高计算精度和计算效率。     

放射源辐射场Monte Carlo模拟计算

选取Pu-238为放射源，采用简化的级联衰变链对其进行源项分析，得到放射源各衰变子体原子数及放射性活度的变化曲线，在此基础上，采用MCNP程序，对放射源进行了精确建模，对放射源辐射场及其有效屏蔽问题进行了模拟计算，得到放射源周围中子、能谱及辐射场分布，辐射场计算值与参考实验剂量吻合较好，屏蔽体的采用可有效降低放射源的辐射剂量，其中，剂量降低为裸源的0.1%左右，中子剂量降低为裸源的13%～17%。     

地表双向反射对天基矢量辐射探测的影响分析

矢量辐射传输方程定量描述了辐射在地表-大气耦合介质中的传输过程,是定量遥感的基础.在处理辐射和离散介质相互作用时,如何处理多次散射、辐射偏振效应和耦合地表模型是研究的重点,直接影响定量化遥感反演的精度.文中基于逐次散射近似法求解了矢量辐射传输方程,求解过程中耦合典型地表的非偏双向反射（BRDF）模型和偏振双面反射（BPDF）模型.采用相对误差因子定量分析了地表双向反射效应和大气偏振效应对天基矢量辐射的影响.为进一步研究地表-大气耦合介质系统的偏振特性及地表大气参数的定量遥感反演提供理论支持. 关键词： 矢量辐射传输方程 逐次散射近似 定量遥感 偏振遥感     

有耗异向介质层覆盖普通介质圆柱电磁特性的研究

研究了线电流源平行放置在有耗异向介质层覆盖的无限长介质圆柱附近模型的电磁特性.首先,提出电磁模型并给出此电磁模型的精确解.其次,利用精确解进行数值计算,得到不同电磁参数情况下该电磁模型的近场分布图形,并通过方向性系数和归一化辐射阻抗研究其远场特性.由于有耗异向介质的负折射特性和损耗的同时作用,相比于无耗异向介质层以及有耗普通介质层,得到了有耗异向介质层覆盖普通介质圆柱模型在近场和远场特性上极为不同的电磁特性. 关键词： 线电流源 异向介质 方向性系数 辐射阻抗     

平板电容器介质中的矢量场

介绍了平板电容器真空及各向同性电介质中的电场，进一步计算了各向异性平板电容器电场中的电场强度、电位移矢量、电极化强度。根据计算的结果对平板电容器介质中的矢量场进行了力线描绘，说明了电介质矢量场的性质。并进一步比较了线性各向异性电介质与指数电介质对电场产生的影响。     

各向异性光子晶体中∧型原子的自发辐射性质

讨论了各向异性光子晶体中∧型三能级原子的辐射性质.研究发现,原子上能级与光子晶体带边的相对位置和两低能级相对位置将直接影响原子的动力学性质及其周围辐射场的性质.通过数值计算和理论分析,得到了光子晶体中原子周围辐射场在不同位置随时间演化的图像,并讨论了光子晶体对原子辐射谱的影响.