准三维频率选择表面的矢量模式分析

本文采用矢量模式法求解含多层介质和周期性金属贴片的准三维频率选择表面的散射特性.对于偶极子贴片结构给出了例算结果,其中单层情况的计算结果与近期文献提供的数据符合得很好.     

基于Z变换在平板透镜成像中的FDTD分析

文章研究了分析双负媒质平板成像规律的一种方法,双负介质的介电系数和磁导系数均为频率的函数,使本构关系在时域成为卷积关系,这就给应用时域有限差分(FDTD)方法计算双负媒质平板中波的散射和传播带来困难;因此将Z变换理论应用到双负媒质中的FDTD计算当中,对麦克斯韦方程做了修改,使得FDTD计算式独立于双负媒质函数,并给出双负媒质中与频率有关的FDTD表达式;数值仿真了电磁波与双负媒质平板的相互作用,详细讨论了双负媒质平板透镜成像理论,并提出了一种球差更小的平板透镜系统.     

基于Z变换法对双负媒质传播散射的FDTD分析

文章研究了分析双负媒质电磁散射规律的一种方法,双负媒质是介电系数和磁导系数均为负值的介质材料.引入色散Drude模型后,本构关系在时域成为卷积关系,因此将Z变换理论应用到双负媒质中的时域有限差分(FDTD)中,使FDTD可计算双负媒质中电磁波的散射和传播.该文对麦克斯韦方程做了修改,并给出双负媒质中介电系数和磁导系数均为频率函数的FDTD表达式.最后,数值仿真了电磁波与双负媒质平板的相互作用;计算了覆盖了双负媒质金属柱的电磁散射,探讨了双负媒质在隐身技术方面的应用前景.     

金属-介质多层膜的光学特性

分析了层结构对含极薄金属膜的金属－介质多层膜光学特性的影响，以及金属膜的光学常数及复合膜的光学特性与膜厚的关系．当金属膜为岛状膜时，多层膜的红外反射特性与岛状膜的几何参数有关，计算所得反射率与实验结果一致     

金属—介质多层膜的光学特性

分析了层结构对含极薄金属膜的金属－介质多层膜光学特性的影响，以及金属膜的光学常数及复合膜的光学特性与膜厚的关系。当金属膜为岛状膜时，多层膜的红外反射特性与岛状膜的几何参数有关，计算所得反射率与实验结果一致。     

埋地复杂目标电磁散射信息的提取

作者采用混合位积分方程(MPIE)和分别基于RWG函数以及四面体元基函数的矩量法分析计算了埋地复杂目标的电磁散射问题,利用二级离散复镜像(DCIM)和广义函数束(GPOF)相结合的方法求解Sommerfeld积分,很好的解决了多层媒质中电磁散射计算中的棘手问题,其方法简练、精确、高效,数值分析结果与有关文献吻合很好,证实了该方法的正确性和通用性.此外,该文还通过计算比较了不同观察点、不同埋地深度及不同目标介质参数的电磁散射特性.     

随机分布介质的多层特征基函数分析

文章采用蒙特卡罗法模拟出随机分布的介质目标,并应用多层特征基函数法计算了其远区散射场。多层特征基函数法与特征基函数法相比,能更高效地计算电磁散射问题。基于Foldy-Lax多径散射方程,将目标以及划分的子域进一步剖分为若干小子域,进而进一步降低待求矩阵的维数。模拟数值计算结果与传统特征基函数法的计算结果吻合良好,计算效率明显提高。     

层合压电结构中的导波

基于状态空间列式和平面波展开技术,提出求解层合压电结构中导波传播的回传射线矩阵法一般列式.假定各层介质都是任意各向异性压电材料,从三维线性压电理论出发推导其状态方程,可考虑所有的波动模态.按照回传射线矩阵法的基本原理,分别由对偶坐标系中物理量的相容条件建立相位关系,由上下表面的边界条件和中间界面的耦合条件建立散射关系.由于相位关系中不包含大指数项,散射关系中又避免了矩阵求逆,因而该文提出的回传射线矩阵法列式是无条件数值稳定的,对所求解的层合结构的层数、单层厚度和计算频率没有任何限制.通过数值算例验证了该文方法计算层合压电结构弥散特性的有效性.     

多层介质结构的谱域Green函数

本文利用矩阵代数技术推导了多层介质结构阻抗型、导纳型以及混合型谱域并矢Green函数的四种表达式,以便简化多层介质时谱域并矢Green函数冗长的推导过程。利用这种方法对多层介质基片微带线的准TEM特性进行了分析,特殊到单层时与有关文献的结果相吻合,并给出了若干组多层及非均匀介质时的理论结果。     

平面电磁波在多层平板介质中的传播特性研究

从电磁场的边界条件和三层平板介质中平面电磁波的传播特性出发,运用数学推理的方法,对多层平板介质中平面电磁波的传播特性进行了分析,得到了各层平板介质问反射系数和透射系数的一般公式,并用等效波阻抗法求出了透射系数。     

Fabrication of superhydrophobic AAO-Ag multilayer mimicking dragonfly wings

Inspired by the co-coupling of the non-smooth structure and the waxy layer inducing the hydrophobicity of dragonfly wing surface,we developed a simple and versatile method to fabricate a superhydrophobic surface with the dragonfly wing structures.In this work,Ag nanorods grew on highly ordered anodic aluminum oxide(AAO) surface via a galvanic reduction approach.Then the AAO-Ag multilayer was fabricated.Furthermore,the surface free energy of AAO-Ag multilayer was reduced by modifying with perfluorodecanethiol.The modified AAO-Ag multilayer was superhydrophobic and the static contact angle reached as high as 168°.X-ray photoelectron spectra(XPS) were used to characterize the chemical structure of the obtained products.The morphologies of AAO-Ag multilayer was similar to microstructure of dragonfly wing surface and presented hierarchical rough structure.The results showed that the co-coupling of the rough structure and low surface free energy induced the superhydrophobic performance of the AAO-Ag multilayer surface.     

傅立叶展开-差分法分析多层介质H波导的特性

用已提出的一种新的分析任意截面槽波导和填充非均匀介质的类矩形波导的傅立叶展开一差分法对填充多层介质的H波导进行了分析.通过对填充不同厚度介质的H波导截止波数的计算及与解析法计算结果的对照,验证了该方法的正确性,同时对填充多层介质的H波导的截止特性和色散特性进行了分析.该方法可以便捷地解决H波导在微波毫米波应用中的实际工程问题,其结论对于微波毫米波元器件的设计和应用有着一定的参考价值.     

时域有限差分（FD－TD）法计算均匀有耗媒质中介质圆柱的散射

本文用时域有限差分（ＦＤ—ＴＤ）法计算了高斯脉冲平面波投射于金属导体圆柱的散射场，与已知结果对比验证了本文所编程序的有效性；继而计算了同种波源激励下均匀有耗媒质中介质圆柱的散射场     

时域有限差分（FD－TD）法计算均匀有耗媒质中介质圆柱的散射

本文用时域有限差分（ＦＤ—ＴＤ）法计算了高斯脉冲平面波投射于金属导体圆柱的散射场，与已知结果对比验证了本文所编程序的有效性；继而计算了同种波源激励下均匀有耗媒质中介质圆柱的散射场     

二维电磁晶体带隙结构的PWE法分析

针对常见的电磁晶体带隙分析方法存在耗时、不易理解等问题,推导了二维电磁晶体的平面波展开法(Plane Wave Expansion,PWE)模型,并采用平面波展开法分析了不同形状填充单元二维方格子电磁晶体的带隙结构。将电场(或磁场)、介电常数(或其倒数)展开为双重傅里叶级数,然后将其代入所满足的标量波动方程中,经过运算整理得出二维电磁晶体的本征方程,求解该方程,就可得到电磁晶体的带隙结构。计算结果表明,填充单元尺寸和相对介电常数均对带隙结构存在影响。最后,采用周期延拓,得出了两种电磁晶体的等效结构。通过结构等效,无需再推导相应电磁晶体的结构系数,利用本文的平面波展开法模型即可实现其带隙结构的求解,因而实现了简化分析。仿真数据与文献中的实验数据对比,验证了本方法的有效性。     

多孔不均匀性金属混合物的传热研究

提出在一维导热模型下，利用平板比较法同时测定多孔不均匀性金属混合物的等效导热系数和导温系数的方法，并通过常功率平面热源法给予了验证。同时为结构复杂、固体物料分布无规律、孔隙形状无规则的多孔物质的热物性研究提供了思路和方法，使通常只用于测定绝缘材料热物性的方法得到了拓展。     

Effect of density of hydrogen-bonding donor on hydrogen-bonded multilayer buildup

The effect of density of hydrogen-bonding donor （HBD） on the formation of layer-by-layer assemblies of poly（4-vinylpyridine） and poly（4-vinylphenol） was investigated. For this purpose, a series of ethyl-substituted poly（4-vinylphenol） （EsPVPhf） with variable ethyl substitute percentage was synthesized by grafting the phenol moiety along the poly（4-vinylphenol） backbone with 1-bromoethane. UV-vis spectroscopy revealed a uniform deposition process of the hydrogen-bonded multilayer consisting of poly（4- vinylpyridine） （PVPy） and EsPVPhf with variable density of HBD. Notably, it was found that increasing the HBD density of EsPVPhf resulted in a marked decrease of both amount of polymers adsorbed and film thickness, which should be related to the EsPVPhf conformation change from coiled state to extended conformation in ethanol solution. Compared with the effect of charge density in polyelectrolyte multUayer, however, there does not exist a critical density of HBD in our case of hydrogen-bonded multilayer assembly. In addition, surface structures of PVPy/EsPVPhf multilayer films also can be tailored controllably by adjusting HBD density of EsPVPhf. As a result, a new method for tuning the structure of hydrogen-bonding-directed multilayer films was developed.     

多层介质中平面电磁波传播特征

为了解多层介质中平面波传播特征,首先借助多层介质中任意介质层内电磁波的场方程以及电磁场的边界条件,推导出多层介质的反射系数和透射系数.然后选取任意相邻3层介质,模拟出各层中电磁波的行波,由此总结出其中电磁波传播特征.最后选取相邻3层介质,分别模拟出四分之一波长匹配层和半波长介质窗,观察到其主要特征.模拟结果能极大地帮助认识多层介质中平面波传播特征,从而更好地对其加以利用.     

新型二维函数光子晶体的透射特性

用平面波展开法研究二维函数光子晶体的TE(transverse electric)波和TM(transverse magnetic)波带隙结构,并与二维传统光子晶体的带隙结构进行比较.通过给出不同介质柱介电常数的函数形式考察二维函数光子晶体带隙结构的变化.结果表明,二维函数光子晶体存在绝对带隙和半Dirac点.