电磁波在介电常数和磁导率俱为负数的媒质中的传播

从理论上分析了电磁波在介电常数和磁导率同时为负数的媒质中的传播特点。详细讨论了电磁波以垂直入射和斜入射两种方式照射到不同媒质的分界面时，电磁波的传播规律，介绍了右手物质和左手物质的分界面对电磁波传播的影响，并与两种右手物质的分界面对电磁波传播的影响进行了比较。     

电磁波在芯层为负折射率媒质的介质波导中的传播

分析了电磁波在正负折射率媒质界面、两种负折射率媒质界面处的传播特性,并对负折射率媒质为芯层(波导层)的介质波导的传播规律进行了探讨.其结论对于丰富波导理论和进一步研究电磁波在负折射率媒质中的传播特性及微波毫米波相关器件的设计有着重要的意义.     

隐身和反隐身技术中的一级电磁模型

“隐身”技术实质上是电磁波与分层媒质的相互作用问题,而波在分层媒质中的传播历来是波传播理论中的一重大问题,因此,对“隐身”技术的研究不仅具有重要的实际意义,而且具有重要的理论意义。本文对平面电磁波以任意角度入射到无限大平面三层分层媒质(实际情况就是空气、涂层介质、金属三层)中电磁波场的分布,得出了电磁波在媒质Ⅰ(空气)中的反射条件,从而对隐形飞机外壳设计以及雷达天线罩等工程问题提供了初步的理论模型。     

单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射

由单轴各向异性媒质中的麦克斯韦方程出发，导出了单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射系数公式；通过数值计算，分析了单轴各向异性吸波材料的斜入射特性，得到负单轴ＲＡＭ的吸波性能优于正单轴ＲＡＭ的吸波性能及负单轴ＲＡＭ的吸波性能主要取决于材料的横向参数等结论。     

基于平均能流密度的趋肤效应诠释

趋肤效应的实质是一种电磁波的传播行为.一般研究仅从趋肤深度的角度理解趋肤效应.通过分析电磁波经过不同媒质界面时会形成的反射波和透射波,给出了两种媒质中的电磁场表达式及平均能流密度的表达式.根据媒质电导率的不同,推导出相应的平均能流密度的计算公式,从平均能流密度的角度,诠释了趋肤效应的本质.     

单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射

由单轴各向异性媒质中的麦克斯韦方程出发,导出了单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射系数公式;通过数值计算,分析了单轴各向异性吸波材料的斜入射特性,得到负单轴ＲＡＭ的吸波性能优于正单轴ＲＡＭ的吸波性能及负单轴ＲＡＭ的吸波性能主要取决于材料的横向参数等结论．     

基于FDTD的物质无损探测研究

本文用FDTD法研究了同轴线加载无限媒质时，媒质介电常数对同轴线中电磁波传播的影响，所得结果与其它方法的结果相符，并进一步给出了一些新结论，同时探讨了廖氏边界条件。     

用惠更斯作图法研究左手材料的负折射现象

针对理解电磁波在左手材料中的传播特性,在详细分析了该介质中电磁波波矢量k的方向、大小和坡印廷矢量s之间关系的基础之上,根据电磁场理论探讨了电磁波在右手、左手材料分界面上的反射和折射(各介质都是各向同性的)现象。并运用惠更斯作图法解释了电磁波由右手材料穿越左手材料时的负折射现象。指出发生负折射现象的根本原因是由于电磁波在左手材料中传播时其波矢量与坡印廷矢量的方向相反。     

斜入射时网格法在耗损材料参数匹配机理研究中的应用

通过平面波反射系数公式给出了电磁波斜入射时单层电磁损耗材料反射系数公式,用网格法对影响反射系数的参数进行了分组讨论与优化,利用计算机对斜入射时耗损材料参数匹配进行了辅助设计,优化结果有利于实际材料的设计和应用.     

左-右手系材料界面上的表面波

利用严格的电磁理论证明2种偏振入射都能在各向同性的负折射材料与正折射材料界面上激发表面波,并推导出了相应表面波的传播波矢和激发条件.针对电磁波在非线性左手系材料中的传播性质,研究左、右手系材料界面上非线性TE表面波的传播行为,分析表明:2种界面上的非线性TE表面波均存在频率通带和禁带.     

左手材料表面的电磁波反射特性

研究电磁波从真空投射到左手材料表面时的反射和折射现象,分析了反射波和折射波的振幅、偏振、相位的特征.研究表明,根据电容率ε和磁导率μ取值,可以将左手材料分为两类,它们具有不同的布儒斯特角,其反射波的偏振特性明显不同.对于电场垂直或平行于入射面的情形,折射波的相位行为相同,但是在布儒斯特角两侧反射波的相位跃变表现不同的特征.还探讨了εμ>1和εμ<1两种左手材料对反射波相位行为的影响,分析了反射波的相位特征,并对电磁波从真空投射到一般右手材料和投射到左手材料的情形进行了比较.     

压电体光滑接触界面上的滑移界面波理论分析

应用压电材料Stroh方法分析压电体光滑接触界面上滑移波的存在性条件,给出其存在的判据.压电体由外加单向压力作用而光滑接触,同时处于一定场强的电场中,设在波的作用下界面不会发生分离.通过具体压电材料的数值计算发现:当沿界面传播的波速满足一定条件时,滑移界面波能存在.特别地,两压电体的Rayleigh波速、极限波速一样时,滑移波将不存在;两压电体的Rayleigh波速、极限波速不同时,滑移界面波速将是两个Rayleigh波速之间的某个值或者是较小Rayleigh波速与较小的极限波速之间的值;滑移界面波的存在决定于材料本身的性质,而与外加载荷没有关系.     

SH-guided waves in layered piezoelectric/piezomagnetic plates

The propagation of shear horizontal (SH) guided waves in a coupled plate consisting of a piezoelectric layer and a piezomagnetic layer is studied. Both the layers are transversely isotropic and perfectly bonded along the interface. The upper and the lower surfaces of the plate are assumed to be mechanically free, electrically open and magnetically closed. Two different cases are considered. One is that the bulk shear wave velocity of piezoelectric material is larger than that of piezomagnetic material. The other is that the bulk shear wave velocity of piezomagnetic material is larger than that of piezoelectric material. The dispersion relation is obtained while the phase velocity is among the bulk shear wave velocity of two different layers. The numerical results show that the phase velocity approaches the smaller bulk shear wave velocity of the material in the system with the increase in the wave number for different modes. The thickness ratio and the properties of the piezoelectric material have great effect on the dispersion behaviors. The results of this paper can offer some fundamental theory to the application of piezoelectric/piezomagnetic composites or structures.     

正交各向异性弹性层/功能梯度压电半空间结构中Love波的传播

研究了功能梯度压电半空间上覆盖一层正交各向异性弹性层结构中Love波的传播特性.覆盖层与基底的界面连接方式分别考虑了理想接触和非理想接触2种模式,功能梯度压电半空间的材料性能沿垂直于界面方向以指数函数形式变化.基于推导的频散方程,结合数值算例分析了材料性能梯度变化、正交各向异性材料的切割角度和非理想界面的连接程度对相速度的影响,其结果对功能梯度压电材料的覆层结构在声波器件中的应用具有重要的参考价值.     

斜入射时网格法在吸波材料吸波机理研究中的应用

通过平面波反射系数公式和传输线理论,给出了电磁波斜入射时单层吸波材料反射系数公式,利用网格法对材料的电磁参数、厚度、频率与总后向反射率的关系,进行了分组讨论与匹配设计,指出低频段材料的外形设计应该根据不同频率点的强吸收特点采取厚度渐变式.     

复合左/右手传输线的电磁特性及其潜在应用

复合左/右手传输线是右手材料和左手材料复合而成的新型传输线,它较一般传输线可以在不同的频率范围内表现出不同的电磁特性.当等效介电常数和等效磁导率同时为负值时表现出"左手特性",而在其它频率范围内表现出"右手特性",同时,复合左/右手传输线还可以进行相位调整.分析了复合左/右手传输线的电磁特性,并指出复合传输线的潜在应用.     

分别含左右手材料的三层平板波导中光导模的比较研究

从电磁场理论出发推导了电磁波在含左手材料填充的三层平板波导中的特征方程,分别对含左手材料和右手材料的三层平板波导中电磁波的导模进行了分析及仿真,对电磁波在上述两种材料中传导导模进行了分析及对比;研究表明,两种波导结构中的导模数目都将随着芯层厚度的减小、入射波频率的减小而减少;而且,对于结构参数相同的两种波导,含左手材料的三层平板波导中存在模式缺失,不存在TE0模,且导模数不多于传统的右手材料波导.     

斜入射时电磁损耗材料吸波性能研究及计算机辅助设计

给出了电磁波斜入射时单层损耗材料反射系数公式,使用三维网格法对斜入射角度、材料电磁参数、材料厚度等因素进行了讨论,并对给定具体电磁参数的单层结构进行了计算机辅助设计.优化设计结果表明,该理论研究有利于实际材料的设计和应用.     

吸波材料的研究现状与进展

吸波材料是一种重要的军事隐身材料和民用防护材料，其机理本质上是电磁波与物质的相互作用，由电磁损耗机制可分为三种类型，即电阻型、电介质型和磁介质型。本文从这三种类型的不同机理出发，分别论述了碳纤维、石墨、导电高聚物、钛酸钡、铁氧体及金属微粉的研究现状和发展趋势，较为详细地介绍了新型纳米材料的性质和在吸波方面的机理、应用，并对其它新型吸波材料的研究现状也有论述，最后对吸波材料的应用前景进行了展望。