雙負(fù)介質(zhì)的電磁特性研究.pdf

1、本論文用時(shí)域有限差分（FDTD：Finite-Difference Time-Domain）方法和CST軟件對電磁波在雙負(fù)介質(zhì)中的傳播和散射特性進(jìn)行了研究，探討其在隱身方面的應(yīng)用。并對雙負(fù)介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元作了詳細(xì)的分析，提出了兩種新的雙負(fù)介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元。 首先，應(yīng)用FDTD法對雙負(fù)介質(zhì)單元進(jìn)行模擬。給出了在用FDTD模擬時(shí)調(diào)制高斯脈沖參數(shù)（脈沖寬度、中心頻率等）的最優(yōu)選取范圍，以保證電磁波在波導(dǎo)中高保真?zhèn)鬏敚会槍﹄p負(fù)介質(zhì)單元模擬的特殊

2、性對總場一散射場的加源方式進(jìn)行了設(shè)置，該設(shè)計(jì)節(jié)約了計(jì)算時(shí)間，減少了計(jì)算內(nèi)存，提高了計(jì)算效率；對波導(dǎo)中諧振環(huán)的電諧振和磁諧振的反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)的模擬分析。 其次，從電磁波理論出發(fā)，詳細(xì)推導(dǎo)了介質(zhì)電磁參數(shù)提取的NRW方法的反演公式，利用Taylor公式實(shí)現(xiàn)了相位的自動調(diào)節(jié)。針對雙負(fù)介質(zhì)與普通介質(zhì)的不同，對NRW方法進(jìn)行了修正，推導(dǎo)出了波導(dǎo)中雙負(fù)介質(zhì)的電磁參數(shù)反演公式。 根據(jù)鏡像原理，理論分析了三種截?cái)噙吔鐚χ芷诨挠绊?。?/p>

3、利用CST軟件對處在不同邊界下的開口諧振環(huán)（SRR）進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明同一單元結(jié)構(gòu)經(jīng)不同的邊界周期化后，其諧振頻率、諧振寬度和諧振峰值是不一樣的，與理論相符合。 提出了兩種新型雙負(fù)介質(zhì)單元：一種為磁諧振頻率可調(diào)的可調(diào)諧振環(huán)；另一種是集電、磁諧振于一體的雙開口諧振環(huán)。利用CST軟件研究了影響可調(diào)諧振環(huán)的磁諧振頻率的各因素，并將其與金屬桿組合成雙負(fù)介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了左手峰的可控性；用FDTD法和CST軟件對雙開口諧振環(huán)進(jìn)行了詳細(xì)模擬對比