柱状结构中多层各向异性吸波材料的电磁分析

通过对圆柱状结构中多层各向异性薄层吸波材料的电磁分析—柱体由金属柱芯和包围其外的多层各向同性介质材料组成,在各层之间和外表面涂覆各向异性薄层.考虑各薄层的输入阻抗,得出曲面结构内部及表面涂覆各向异性吸波材料散射场.根据级联矩阵和算法,在一定波段上进行RCS (Radar Cross Section)减缩,获令人满意的计算结果.     

基于辛Runge-Kutta-Nystrom方法的雷达散射截面计算

从基本的差分概念和Maxwell方程出发, 引入电磁场方程的Hamilton函数.提出一种基于Runge-Kutta-Nystrom辛算法的高阶时域有限差分方法，该方法保持了系统的相空间体积不变和总能量不变，并导出了迭代公式.在此基础上计算了一种金属圆柱的雷达散射截面.计算结果表明该方法的正确性及快速、精确的特性. 关键词： 雷达散射截面 高阶算法 辛Runge-Kutta-Nystrom方法 时域有限差分     

基于压缩感知的天线远场快速测量技术

提出一种应用于天线远场测量系统的压缩感知方法,通过使用正交模拟信息转换(QAIC)结构,可以减少对数据样本的采集,缩短测量时间,并提高天线远场测试效率。为验证系统的准确性,在微波暗室中,测量标准角锥喇叭天线的远场方向图,控制正交模拟信息转换结构的测量数据采样量,低速均匀采样,获取到信号的观测数据,并采用优化算法重构恢复信号。实验表明,该系统在满足一定测量误差的条件下,减少70% 的数据采集量仍能保证测量结果的准确性,较传统暗室测试更高效。     

掺杂硅片与电磁超材料间的Casimir平衡恢复力

为探讨掺杂硅片与电磁超材料间的Casimir平衡恢复力的大小与相关材料参数间的变化关系,基于Lifshitz理论,采用格林函数得到麦克斯韦应力张量及单位面积Casimir力计算表达式,分析了掺杂硅片与电磁超材料板间的Casimir作用力.结果表明,掺杂硅片与电磁超材料板间Casimir作用力的大小和方向随着掺杂程度、材料厚度和填充比例因子的变化而改变,并能调控Casimir效应;且随着板间距的变化表现出平衡恢复力.     

高阶辛算法在典型量子器件模拟中的应用

利用辛积分和高阶交错差分方法建立了求解含时薛定谔方程的高阶辛算法(SFDTD(4,4)).对空间部分的二阶导数采用四阶准确度的差分格式离散得到随时间演化的多维系统再引入四阶辛积分格式离散;探讨了SFDTD(4,4)法的稳定性,获得了含时薛定谔方程的一维以及多维的稳定性条件,并得到在含势能情况下该稳定性条件的具体表达式;借助复坐标沿伸概念,实现了SFDTD(4,4)法在量子器件模拟中的完全匹配层吸收边界条件.结合一维量子阱和金属场效应管传输的仿真,结果表明较传统的时域有限差分算法,SFDTD(4,4)有着更好的计算准确度,适用于长时间仿真.算法及相关结果可为实际量子器件的设计提供必要的参考.     

液晶环境下金纳米柱的表面等离子体特性研究

为了有效研究液晶环境对金属纳米结构表面等离子体的调制作用,基于时域有限差分方法,对液晶环境下金纳米柱结构进行了建模,上下边界采用完全吸收边界条件,四周为周期边界条件.数值模拟了液晶厚度、倾角、光栅距离以及周期结构等参数对金纳米柱的消光特性的调制作用.分析结果表明：随着液晶光轴角度增加,谐振波长出现红移现象,且调制范围为40nm;光栅距离越大,金纳米柱之间的相互作用越弱,谐振波长越小;增加周期长度,谐振波长红移,且随着周期长度增加,次峰作用越明显.利用液晶光学性质可调节金属纳米结构的表面等离子体特性,结果对液晶环境中表面等离子体结构在新的光子器件等方面的研究提供了理论依据.     

基于GPU 加速的高阶矩量法研究与应用

矩量法(MOM)在求解电磁场散射问题时,当未知量数目比较大时,其内存占用和计算时间非常大.基于最佳一致逼近理论构造了高阶矩量法,并引入了计算统一设备架构(CUDA)技术,在图形处理器(GPU)上实现了并行加速计算二维电磁散射问题.实例结果表明,在与快速多极子算法(FMM)相对比下,该方法在较低剖分的情况下,具有很高的计算精度,并且在阻抗矩阵填充和矩矢相乘时的速度大大提升,适用于电大尺寸目标的散射问题.     

应用DWT-GMRES方法快速计算二维电大介质目标RCS

运用内外等效原理对更具普遍性的有耗与无耗电大介质目标电磁散射特性进行了分析,并应用Daubechies离散小波变换,结合广义最小余量法对平面波照射的二维电大介质目标的雷达散射截面进行了计算。将其结果与传统矩量法和解析解进行了比较,结果表明：在不影响精度的前提下,尤其是对电大目标,该方法在降低计算复杂度,节约存储空间等方面具有明显优势,并可将其推广至其他介质体的散射分析中。     

一致性绕射理论的等效边缘电磁流法在抛物线方程中的应用

将抛物线算法应用于目标的电磁散射特性分析中.针对传统的抛物线算法在计算棱边散射体时误差较大这一问题,本文引入了一致性绕射理论对其进行修正.数值结果表明:与传统方法相比,该方法可以提高棱边散射体的计算精度.     

基于C型DGS的双通带滤波器设计

基于环形谐振器的基础结构,提出了新型C型缺陷地结构(defected ground structure,DGS)的双通带滤波器。利用C型DGS结构的高阻抗传输线特性,通过调节C型DGS结构的长度与宽度尺寸,可以实现对双频段带通滤波器的工作频段控制。最后给出了一个2.4 GHz和3.45 GHz工作频段的微带双通带滤波器设计实例,其测试结果与仿真结果吻合。