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新型人工电磁材料设计及模拟研究

作　者: 于海龙
导　师: 陈历学
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 光学
关键词: 新型人工电磁材料左手材料负介电常数负磁导率谐振频率
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在最近的十几年里,由于具有新颖的电磁特性,新型人工电磁材料成为一个新的研究热点,随着周期性开口环和金属线结构材料被提出,研究者们对各种新型人工电磁材料进行了理论和实验研究。基于这种材料的功能性器件也得到了快速的发展,相信随着研究的深入,这种拥有特异性的材料会在越来越多的器件中得到广泛的应用。本文的研究内容主要分为以下三个方面。首先,介绍了保角变换的基本知识,运用保角变换来求解开口电容,用定义求解开口电感,设置不同尺寸的单开口环结构,模拟仿真得到的谐振频率与理论计算得到的谐振频率相比,理论公式得到的结果相对准确。改变开口宽度和边长,观察两个结构尺寸对谐振频率的影响。然后,从单开口环公式出发,构造计算双环谐振频率的计算公式,与仿真结果比较,公式计算结果存在一定的误差,但是能正确反映尺寸的变化对谐振频率的影响。最后,理论推导周期性金属线的介电常数公式和周期性开口环磁导率公式,运用参数提取方法得到复合结构的介电常数、磁导率和折射率曲线,改变开口宽度,从介电常数曲线变化观察介电常数零点频率的变化。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-18
  1.1 课题研究背景及意义  7
  1.2 新型人工电磁材料的研究历史  7-8
  1.3 微波段新型人工电磁材料研究进展  8-10
  1.4 高频段新型人工电磁材料研究进展  10-11
  1.5 新型人工电磁材料特性  11-16
    1.5.1 左手性质  11-12
    1.5.2 逆多普勒效应  12-13
    1.5.3 负折射效应  13-16
  1.6 新型人工电磁材料的应用  16-17
    1.6.1 隐身衣  16-17
    1.6.2 其他  17
  1.7 本文的主要内容  17-18
第二章理论计算单开口环谐振频率  18-29
  2.1 保角变换  18-19
  2.2 理论计算单开口环谐振频率  19-24
  2.3 开口宽度对谐振频率的影响  24-26
  2.4 边长对谐振频率的影响  26-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章理论计算双开口环谐振频率  29-35
  3.1 双开口环谐振频率  29-33
  3.2 外环开口宽度对外环谐振频率的影响  33
  3.3 内环开口宽度对外环谐振频率的影响  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章周期性开口环电磁特性研究  35-44
  4.1 引言  35
  4.2 周期性结构的负介电常数和负磁导率原理  35-38
    4.2.1 周期性金属线负介电常数原理  35-37
    4.2.2 周期性金属环的负磁导率原理  37-38
  4.3 周期性开口环和金属线电磁特性研究  38-43
    4.3.1 周期性开口环和金属线  38-40
    4.3.2 周期性开口环电磁参数  40-43
  4.4 本章小结  43-44
结论  44-45
参考文献  45-49
致谢  49

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