非對稱人工結(jié)構(gòu)的等效電磁參數(shù)提取.pdf

1、新型人工電磁材料是近年來電磁學(xué)、材料學(xué)等領(lǐng)域的熱門研究方向，其體現(xiàn)出的眾多超常電磁特性引起了全世界范圍內(nèi)學(xué)者的興趣，并且在通信、航空航天、電磁兼容等方面具有潛在應(yīng)用。作為新型人工電磁材料的一個(gè)重要研究分支，基于等效媒質(zhì)理論的新型人工電磁材料等效電磁參數(shù)提取算法為描述人工材料電磁的特性提供了一個(gè)簡單、便捷的途徑。本論文旨在研究精確高效的新型人工電磁材料等效電磁參數(shù)提取算法，特別是針對非對稱人工電磁結(jié)構(gòu)的等效電磁參數(shù)的提取方法進(jìn)行了研究。本

2、文內(nèi)容一共分為如下幾個(gè)部分：
　　首先，簡要描述了新型人工電磁材料的概況，分別對其超常的電磁特性做出了介紹，這些電磁特性主要包括：負(fù)折射特性，負(fù)群速效應(yīng)，逆多普勒效應(yīng)，逆切倫科夫效應(yīng)，逆古斯-漢森位移，隱身大衣等。
　　其次，詳細(xì)介紹了具有負(fù)介電常數(shù)，具有負(fù)磁導(dǎo)率以及同時(shí)具有負(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率的人工材料。其中采用細(xì)金屬線陣列構(gòu)造具有負(fù)介電常數(shù)的人工材料，采用圓筒型開口金屬環(huán)結(jié)構(gòu)陣列構(gòu)造具有負(fù)磁導(dǎo)率的人工材料，并且推導(dǎo)了其電

3、磁參數(shù)的等效過程。
　　然后，介紹了采用散射S參數(shù)提取具有對稱結(jié)構(gòu)的人工電磁媒質(zhì)的等效電磁參數(shù)的方法。先采用基于傳輸矩陣的Smith方法提取了SRR-Wire結(jié)構(gòu)的等效電磁參數(shù)，后來采用基于 Kramers-Kronig關(guān)系的改進(jìn)方法處理分支問題，最后提出一種基于解卷繞技術(shù)的參數(shù)提取方法高效率地提取了多層SRR-Wire結(jié)構(gòu)的等效電磁參數(shù)。
　　接著，針對由兩層元胞結(jié)構(gòu)組成的非對稱模型，本文利用分層思想對其等效電磁參數(shù)進(jìn)行了

4、提取，給出了三種模型（媒質(zhì)-媒質(zhì)模型、媒質(zhì)-結(jié)構(gòu)模型、結(jié)構(gòu)-結(jié)構(gòu)模型）進(jìn)行驗(yàn)證。并對采用迭代方式的提取方法做了誤差分析，在結(jié)束部分采用了MATLAB中自帶函數(shù) fsolve對等效電磁參數(shù)進(jìn)行求解，并通過參數(shù)仿真驗(yàn)證了該方法的可行性。
　　最后針對由多層元胞結(jié)構(gòu)組成的非對稱模型，分別采用散射參數(shù)遞推的方法和場遞推的方法對其可能的等效電磁參數(shù)進(jìn)行了提取，并采用MATLAB中自帶函數(shù)fsolve對可能的等效電磁參數(shù)進(jìn)行了求解，最后采用參