一种新型双频段磁电偶极子天线

提出了一种新型双频段磁电偶极子天线。通过一对印刷在介质板上的金属贴片与金属地板垂直相连形成磁偶极子,2组尺寸不同的印刷振子形成电偶极子并产生2个谐振频段,构成了双频段磁电偶极子天线。采用微带线-平行双线巴伦的馈电方式实现了不平衡到平衡馈电的转化,以便于给磁偶极子和电偶极子同时馈电,该馈电方式可使天线的整体尺寸更小、结构更加紧凑,有利于天线结构和馈电结构一体化设计。实测和仿真结果表明:在2.29~3.13GHz和4.70~5.85GHz的工作频带内,天线具有良好的方向性、稳定对称的辐射方向图、低交叉极化和低后瓣特性。     

水平层状介质中任意方向磁偶极子的电磁场分布

给出一种将水平层状介质中的任意方向磁偶极子分解成水平磁偶极子(HMD)和垂直磁偶极子(VMD)，并分解VMD和HMD产生的波为TE波和TM波的方法．通过研究TE波和TM波在各层介质中的反射和透射规律，导出一种确定各介质层中波场的递推公式，从而得到了任意介质中满足各层界面边界条件的含有Bessel函数积分形式的电磁场解析表达式．     

隧道中含有轴向漏泄电缆偶极子阻抗特性分析

为了分析隧道中偶极子阻抗,对隧道中含有轴向漏泄电缆的偶极子激励场特性进行分析,采用电动势法推导出隧道中偶极子阻抗计算公式,给出了漏泄电缆和偶极子不同位置时偶极子相对电阻的数值结果,得出如下结论:随着偶极子距离隧道壁越近,则偶极子阻抗越大;轴向漏泄电缆对径向电偶极子和横向磁偶极子的阻抗产生一定的影响,对横向电偶极子和径向磁偶极子阻抗无影响。     

微小电流环与磁偶极子

电偶极子与磁偶极子是电磁学中的重要概念,在电多极矩和磁多极矩的应用中贡献最大,而且在研究原子、分子的物理性质以及电磁介质的特性及应用时,也有着极为重要的应用.     

电偶极子在矩形隧道中电磁传输特性

为研究矩形隧道中电磁传输特性,采用傅立叶变换方法推导出垂直方向的电赫兹位与磁赫兹位表达式,借助Matlab软件对隧道各种环境下电场变化情况进行分析.研究结果表明:对水平电偶极子,低频时随着介电常数增大,场强逐渐减小;高频率时,随着介电常数增大电场强度反而增大;随着电导率的增加场强在增大.对垂直电偶极子,随着介电常数增大场强逐渐减小;随着频率的增大场强逐渐增大;随着电导率的增加场强在减小.相同条件下垂直偶极子场强比水平电偶极子场强分量衰减的速度快;在矩形隧道中采用高频水平电偶极子激励方式有利于电磁波的传输与接收.     

压电声波导中的水平剪切表面波

从理论上分析了压电声波导中水平剪切表面波的特性.针对电短路和电开路两种边界条件导出了色散方程,给出了导波层内的位移和电势分布.计算结果表明,衬底厚度只在一定的频率范围内对表面波有影响;表面波的机电耦合系数随着导波层和衬底厚度的减少而增加,当导波层较薄时,出现波的截止现象.所得结果可能对表面声波器件的设计和制作有一定的帮助作用.     

用类比迁移法证明互感系数相等

利用电偶极子与磁偶极子（小载流线圈）在主、被动方面的相似性,通过电偶极子在周围空间的电场分布类比出磁偶极子在相同方位上的磁场分布。从而可进一步计算出两线圈的磁通量,给出一种互感系数相等的证法。     

基于花瓣形开槽可调高阻表面单元的S波段可重构表面波波导设计与仿真

基于高阻表面的表面波波导在微波系统中被广泛用于传输表面波能量或者导引表面波至别处,但大多数表面波波导都存在如下问题:(1)导波路径是固定不变的,不能依据实际情况实时改变导波路径;(2)工作频段都很高,几乎都在X波段或以上频段.这两个问题限制了表面波波导的应用范围,尤其第一个问题意味着需要为每一条导波路径设计一个波导,将极大地提高设计加工成本.本文先设计了一个花瓣形开槽的正方形高阻单元,并加载了四个变容二极管(SMV1408),通过调整变容二极管的反向偏置电压从20V下降到0.2V,实现了在常用的S波段单元阻抗从j390Ω增加至j1710Ω;然后基于该可调高阻单元提出了可重构表面波波导概念,并通过HFSS仿真证明了该概念的可行性.该波导可以同时形成多条导波路径,并可实时调整导波路径;同时为了抑制表面波能量泄漏,利用我们之前的研究成果对导波路径的设计提出了相应的建议,仿真结果很好地验证了我们建议的有效性.     

分层海底上方低频电磁波传播特性研究

针对基于低频电磁波的海底预置无人作战系统的远程激活与通信问题,开展了海底附近低频电磁波的传播建模与性能分析研究．采用矢量磁位方法,构建了海水-沉积层-地壳-地幔分层介质中电磁波传播模型,获得了海底上方的电偶极子在海水中辐射的电磁场表达式．采用数值方法对积分形式的电磁场表达式进行求解,获得了电磁场在100 km范围内的衰减曲线．研究结果表明：通过海底介质传播的侧面波路径是海底上方收发节点间电磁波传播的主要贡献者;当收发天线对准时,水平电偶极子的辐射场强高于垂直电偶极子;沉积层的厚度和地壳的电导率对电磁波传播具有较大的影响,而海底介质其他因素影响较小．     

电偶极子和磁偶极子的类比及差别

本文介绍了电偶极子和磁偶极子模型的建立，并对两者在数学表达上的类似和内在结构上的不同所引的差别作了讨论。     

含左手材料光波导承载导波和表面波的模式研究

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性.在TE极化情况下,包裹层为金属-芯层为左手材料的3层平板波导满足导波条件时,导波层能承载新功能的导波模式;不满足导波条件时,波导的包裹层和芯层都会出现不同指数规律衰减的表面波.     

含左手材料光波导承载导波和表面波的模式研究

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性.在TE极化情况下,包裹层为金属-芯层为左手材料的3层平板波导满足导波条件时,导波层能承载新功能的导波模式;不满足导波条件时,波导的包裹层和芯层都会出现不同指数规律衰减的表面波.     

电磁偶极子全空间场的分布及对偶性分析

在球坐标下，利用位函数和场强的关系，给出电偶极子和磁偶极子全空间的电场强度和磁场强度的表达式，并根据对偶原理分析了电磁偶极子全空间场强表达式的对偶关系。     

垂直电偶极子在覆盖有等离子体的良导体上产生的电磁场的研究

研究了垂直电偶极子在覆盖有等离子体的良导体上产生的电磁场.总电磁场包括了直射波、理想反射波、侧面波和缺陷表面波.因为等离子体的折射系数是随频率变化的复杂函数,所以用于计算缺陷表面波的极点函数的解也是频率的函数.研究了频率对极点方程及其解的影响,并分别计算了直射波、理想反射波和侧面波之和、总场强、以及缺陷表面波的值.金属导体的表面在很宽的频率范围内可以等效为等离子体,本文的研究结果可以用来分析集成微带线电路或者微带天线表面的电磁场分布规律.     

介质参数对左右手材料光波导传输性能的影响

构建芯层为左手材料包裹层为右手材料的光波导模型,利用转移矩阵方法对模式本征方程进行多模式求解,研究介质参数对传输性能的影响。结果表明：当V（归一化频率）极限小时,左右手材料对称光波导的基模不会消失;ε''μ''>εμ(ε''和μ''、ε和μ依次分别为芯层、包裹层介质的介电常数和磁导率),总波矢的平方差R2=0.5、-μ/μ''=0.8的光波导能产生1个的表面波,R2=1.15、-μ/μ''=1.1的光波导能产生3个表面波,00.78 cm的奇数模能量被局域在导波层外侧;频率f=4.75 GHz、ε''μ''>εμ、-1<μ''<0、-μ/μ''>1时,D=0.7 cm、β=4 cm-1（β为传播常数）的光波导能承载3个导波模式;f=5.50 GHz、ε''μ''<εμ、μ''<-1、-μ/μ''>1时,D<0.11 cm的光波导的两个分界面上能产生2个表面波,D>0.11 cm的光波导两个分界面上不产生表面波,D=0.11 cm表面波的正归一化能量被局域在导波层外表面,而表面波的负归一化能量被局域在导波层内表面,正能量振幅衰减较慢于负能量;模系数m对表面波和导波模式的电场分布有着显著的影响。     

电偶极子与介质球系统的镜像电荷

将镜像法用于介质中的静电问题,讨论了电偶极子和介质球系统的镜像电荷分布,得出用电像系描述电势的严格表达式,并与电偶极子和导体球系统的镜像电荷分布进行了比较。     

离散复镜像法求取层状介质的格林函数

对分层地层进行井间电磁成像时，需要求取分层介质中的格林函数。利用频率域中电磁场的边界条件，求出频率域分层介质的格林函数，再利用傅里叶逆变换，将格林函数变换到空间域，得到以Sommerfeld积分形式表达的解。为了避免积分中的奇异性，利用离散复镜像法将积分核用复镜像的指数求和式表示，引入广义函数荣方法，可以在不提取积分核中表面波项的条件下，采用数值方法提取准静态项，给出复镜像点的数目、位置和强度，使得该方法在多层介质情况下对格林函数的计算更为有效。对一个7层介质中的垂直磁偶极子的矢量势和标量势进行了计算，离散复镜像法与Sommerfeld精确积分的结果吻合较好，说明离散复镜像法是比较准确的。     

表面波天线导波表面的结构和性质探讨

本文在概述表面波天线和表面波概念的基础上,着重探讨导波表面的慢波结构及其感抗性质,并简述一具体情形的辐射特性。     

离散复镜像法求取层状介质的格林函数

对分层地层进行井间电磁成像时,需要求取分层介质中的格林函数.利用频率域中电磁场的边界条件,求出频率域分层介质的格林函数,再利用傅里叶逆变换,将格林函数变换到空间域,得到以Sommerfeld积分形式表达的解.为了避免积分中的奇异性,利用离散复镜像法将积分核用复镜像的指数求和式表示,引入广义函数束方法,可以在不提取积分核中表面波项的条件下,采用数值方法提取准静态项,给出复镜像点的数目、位置和强度,使得该方法在多层介质情况下对格林函数的计算更为有效.对一个7层介质中的垂直磁偶极子的矢量势和标量势进行了计算,离散复镜像法与Sommerfeld精确积分的结果吻合较好,说明离散复镜像法是比较准确的.     

海底无限长水平线电流源电磁场

海底岩石电阻率远高于海水电阻率,假设将水平线电源敷设于海水与海底大地的分界面上,则在水平线电源中部一定范围内,可将线电源看成无限长水平线电源.根据2个介质的分界面上电场、磁场的切向分量连续,对于界面两侧介质导磁率均接近μ0的介质,磁场的法向分量也连续,从水平电偶极子在介质中的矢势公式出发,经过数学推导,得出了海底无限长水平线电流源电磁场频率域和时间域的解析表达式,为海洋电磁法的研究提供了一种理论依据.