新型人工电磁媒质理论及两种新颖电磁器件的简化实现研究

发布时间：2017-04-25 00:15

  本文关键词：新型人工电磁媒质理论及两种新颖电磁器件的简化实现研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：材料形式的增加无疑会给电磁学领域带来新的曙光。人工电磁材料的出现不仅解决了困扰人们已久的负折射率材料是否存在的问题,而且几乎将电磁参数的可实现范围推广到了整个实数的领域,从而极大地推动了电磁学的发展,成为了近二十年来炙手可热的话题。不仅如此,人工电磁材料本身具有可控、特异的性质,从而为设计新奇的电磁器件提供了方便。2006年,变换光学理论的提出,更是和人工电磁材料完美契合,进而开发出了许多新颖的装置,如电磁隐身衣、幻觉装置等,成为了人们精确控制电磁场的有效工具。目前,人工电磁材料的观念已经被应用到了电磁领域之外,对诸如声学、热学、量子力学等领域也产生了一定的促进作用。本课题主要基于下面几个工作进行探讨:1、首先介绍三种常见的新型人工电磁媒质:传输线型超材料、SRR-wire以及光子晶体超材料,分别分析了他们形成特异折射率材料的原因。2、介绍了变换光学的基本原理,以及基于变换光学的两种幻觉装置——微波电磁关卡和“超散射”,分别介绍了这两种装置的发展历程和实验实现。3、探求了针对上述两种变换光学装置的简化设计方法,并利用实验证明简化设计的正确性。
【关键词】：新型人工电磁材料 电磁幻觉装置 电磁超散射 拉普拉斯方程下的放大装置 微波电磁关卡
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O441;TB39
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 新型人工电磁媒质的提出及发展7-9
• 1.2 人工电磁媒质与电磁波操控器件9-10
• 1.3 本文工作及论文安排10-11
• 第二章 三种常见的人工电磁媒质11-26
• 2.1 传输线型超材料11-13
• 2.2 开口谐振环和金属线（SRR and wire）13-21
• 2.2.1 SRR-wire的理论分析13-16
• 2.2.2 参数提取法16-17
• 2.2.3 负、零折射率的实现17-18
• 2.2.4 负、零折射率棱镜的仿真验证18-20
• 2.2.5 SRR-wire器件——“完美透镜”和零折射率凹面镜20-21
• 2.3 光子晶体超材料21-25
• 2.3.1 平面波展开法21-23
• 2.3.2 二维光子晶体禁带结构的计算23-24
• 2.3.3 光子晶体当中的负折射现象24-25
• 2.4 小结25-26
• 第三章 变换光学及电磁幻觉器件26-36
• 3.1 变换光学的基本原理26-27
• 3.2 微波段电磁关卡27-32
• 3.2.1 电磁关卡的变换光学阐述28
• 3.2.2 微波段电磁关卡的实现28-30
• 3.2.3 电磁关卡的宽频特性30-31
• 3.2.4 关于拓宽频带的讨论31-32
• 3.3 微波“超散射”32-34
• 3.3.1 微波“超散射”的发展和实现34
• 3.4 小结34-36
• 第四章 电磁幻觉装置的简化36-48
• 4.1 简化的电磁关卡装置36-40
• 4.1.1 基于谐振的电磁关卡装置及其仿真结果36-37
• 4.1.2 简化电磁关卡的实验实现37-38
• 4.1.3 微波电磁关卡的测量结果及带宽估计38-40
• 4.2 拉普拉斯方程下的放大装置40-47
• 4.2.1 分离变量法40-42
• 4.2.2 数值仿真结果42-43
• 4.2.3 电路仿真以及实验结果43-45
• 4.2.4 准静态情况下的微波“超散射”45-46
• 4.2.5 本装置与基于变换光学的装置之间的对比及适用性46-47
• 4.3 本章小结47-48
• 第五章 结论和展望48-49
• 参考文献49-53
• 在校期间研究成果53-54
• 致谢54

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7 黄清华;;地震电磁台阵观测研究[A];中国地震学会地震电磁专业委员会年会暨电磁波专题研讨会摘要集[C];2005年

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9 范莹莹;安张辉;刘君;;玉树Ms7.1地震前山丹、古丰台的电磁现象[A];中国地震学会空间对地观测专业委员会2012年学术研讨会论文摘要集[C];2012年

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4 张轶鹏;地震电磁疑似异常特征提取与地震相关性分析[D];哈尔滨工业大学;2010年

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