基于人工超表面的新型电磁器件的设计及研究

发布时间：2021-01-20 18:14

　　新型人工电磁材料是一种人工复合材料,其媒质性质与构成材料无关,而来自于材料的微结构,因而具有许多自然界常规材料所不具备的物理性质,对电磁波具有超常的控制能力。人工超表面可以看做一种特殊的新型人工电磁材料,通过控制相位梯度或阻抗匹配产生一系列奇异的电磁特性。本文基于人工超表面,对以超薄隐形地毯等为代表的电磁器件进行了深入研究。介绍了新型人工电磁材料、电磁隐形器件以及人工超表面的研究背景和发展趋势。对新型电磁器件设计的两种基本理论——变换光学理论和几何光学理论进行了阐述,并应用几何光学原理设计了一个准直照明透镜,进行了仿真验证。对两种人工超表面——高阻抗表面和频率选择表面进行了介绍,讲述了它们的性质和工作原理。介绍了人工超材料表面的广义斯奈尔定理,阐述了其推导过程,为之后新型电磁隐形器件的设计奠定了理论基础。以高阻抗表面结构作为基本单元,并根据广义斯奈尔定理,设计了一种超薄定向隐形地毯。通过控制反射电磁波波前达到定向隐形的目的,并对其性能进行了数值仿真和实验验证。在上述设计基础上,调整电磁波入射方向,发现在一定角度范围内仍可实现隐形效果；改变隐形地毯工作频率,可发现在一定频段范围内都可成功... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：41 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 新型人工电磁材料
    1.2 电磁隐形器件
    1.3 人工超表面
        1.3.1 高阻抗表面
        1.3.2 频率选择表面
    1.4 论文安排及本文工作
第二章 新型电磁器件设计的基本理论
    2.1 变换光学理论
    2.2 几何光学理论
        2.2.1 射线追踪方法设计准直透镜
        2.2.2 等相位面方法设计准直透镜
        2.2.3 仿真结果及讨论
第三章 人工超材料表面的广义斯奈尔定理
    3.1 费马原理
    3.2 广义斯奈尔定理
第四章 基于人工超表面的超薄定向隐形地毯
    4.1 研究背景
    4.2 超薄定向隐形地毯的理论模型
    4.3 仿真、测量及讨论
    4.4 改进
第五章 结论和展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究展望
参考文献
在校期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]具有极化选择特性的超材料频率选择表面的设计[J]. 吴翔,裴志斌,屈绍波,徐卓,柏鹏,王甲富,王新华,周航.  物理学报. 2011(11)
[2]一种极化不敏感和双面吸波的手性超材料吸波体[J]. 顾超,屈绍波,裴志斌,徐卓,马华,林宝勤,柏鹏,彭卫东.  物理学报. 2011(10)
[3]一种基于超材料的吸波材料的设计与制备[J]. 孙良奎,程海峰,周永江,王军,庞永强.  物理学报. 2011(10)
[4]基于磁谐振器加载的宽频带超材料吸波体的设计[J]. 顾超,屈绍波,裴志斌,徐卓,柏鹏,彭卫东,林宝勤.  物理学报. 2011(08)
[5]基于电阻膜的宽频带超材料吸波体的设计[J]. 顾超,屈绍波,裴志斌,徐卓,林宝勤,周航,柏鹏,顾巍,彭卫东,马华.  物理学报. 2011(08)



本文编号：2989530