关于有源人工电磁材料与人工电磁表面的研究

摘要

新型人工电磁材料的最大特点是其电磁参数可调控，它为有效地调控电磁波的性质提供了有力工具。随着新型人工电磁材料研究的不断深入，该材料在越来越多的领域得到了人们日益广泛的关注。本文围绕有源人工电磁材料与人工电磁表面这两个研究方向展开研究，主要研究内容如下:
　　1.设计了一种可调零折射率材料。在开口谐振环结构(SRR)中添加了开关二极管。当开关二极管处于截止状态时，该材料为零折射率材料;当开关二极管处于导通状态时，该材料的阻抗与自由空间阻抗匹配，可实现全透射。
　　2.设计了一种各向异性人工电磁表面。将该人工电磁表面包裹在理想电导体(PEC)圆柱表面，当入射波极化方向不同时，它表现出不同的电磁特性。当入射波为TE极化时，其散射场与同尺寸介质圆柱散射场相似，可实现伪装的效果;当入射波为TM极化时，其总散射宽度(SW)与同尺寸PEC圆柱相比大大减少，可达到隐身的效果。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文的研究背景

1．1．1 新型人工电磁材料的基本概念

1．1．2 新型人工电磁材料的发展历史

1．1．3 新型人工电磁材料的研究现状

1．2 论文研究内容和安排

第二章 可调零折射率材料的研究

2．1 本章研究背景

2．1．1 零折射率材料

2．1．2 有源可调新型人工电磁材料

2．2 可调各向异性零折射率材料的设计

2．2．1 零折射率材料中电磁波的传播分析

2．2．2 可调零折射率材料单元结构的设计与分析

2．2．3 开关二极管的选择与仿真

2．2．4 结构单元等效电磁参数提取

2．3 可调零折射率材料的仿真

2．4 可调零折射率材料的实验验证

2．5 本章小结

第三章 各向异性人工电磁表面的研究

3．1 本章研究背景

3．1．1 人工电磁表面的发展与研究现状

3．1．2 人工电磁表面应用于“隐身"及“幻觉"材料

3．2 各向异性电磁表面单元结构的设计

3．2．1 圆柱体散射系数的计算

3．2．2 人工电磁表面的表面电阻抗

3．2．3 人工电磁表面平均表面电阻抗的计算

3．3 各向异性人工电磁表面电磁模拟仿真

3．3．1 人工电磁表面单元结构

3．3．2 入射波TE极化时的仿真结果

3．3．3 入射波TM极化时的仿真结果

3．4 理论计算与仿真结果对比分析

3．5 本章小结

第四章 总结与展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士学位期间的研究成果