2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、人工電磁材料是由特定幾何形狀的周期或準(zhǔn)周期排列的亞波長基本單元結(jié)構(gòu)組成,具有異于自然材料的電磁特性的人造復(fù)合材料,英文表達(dá)為“Metamaterials”也稱為“超材料”。人工電磁材料的電磁特性主要取決于材料的單元結(jié)構(gòu),而非其本身的構(gòu)成材料,本文基于人工電磁材料研究的基本理論,對(duì)漸變折射率器件、隱形裝置和反隱形裝置進(jìn)行理論設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證。本文的主要內(nèi)容如下:
  根據(jù)等效媒質(zhì)理論,以打孔介質(zhì)板為研究對(duì)象,通過對(duì)其任一單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行分

2、析,得出根據(jù)等效電容求解等效介電常數(shù)的解析方法。并將解析計(jì)算結(jié)果與數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。通過調(diào)節(jié)打孔半徑,得到漸變折射率材料,結(jié)合幾何光學(xué),設(shè)計(jì)了由打孔介質(zhì)構(gòu)成的偏折透鏡和聚焦透鏡,并用數(shù)值仿真結(jié)果驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。
  以變換光學(xué)理論為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)圓柱坐標(biāo)系下的內(nèi)部隱形和反隱形裝置。選擇合適變換函數(shù),根據(jù)Maxwell方程組的形式不變性推導(dǎo)了變換前后材料電磁參數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系,將其代入仿真軟件,得到了理想的隱形反隱形效果。為避免圓柱坐標(biāo)

3、系下材料本構(gòu)參數(shù)奇異值和內(nèi)部隱形反隱形裝置的封閉性問題,設(shè)計(jì)雙極柱坐標(biāo)系下的外部隱形和反隱形裝置。在雙極柱坐標(biāo)系中,材料參數(shù)和變換等式都大大簡化。結(jié)合雙極柱坐標(biāo)系定義及變換光學(xué)公式,得到對(duì)應(yīng)材料參數(shù),并用仿真結(jié)果確認(rèn)其設(shè)計(jì)的正確性。
  理論分析和數(shù)值仿真結(jié)果表明,基于等效媒質(zhì)理論,利用等效電容求解漸變折射率等效介電常數(shù)的方法,是一種較為準(zhǔn)確的計(jì)算方法。應(yīng)用這種方法,結(jié)合幾何光學(xué)基本原理,設(shè)計(jì)的漸變折射率材料器件的能夠達(dá)到預(yù)期效果

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