电磁波极化状态判断的一种简单方法

极化是电磁场与电磁波课程教学中的一个重要内容.常见判定电磁波极化的方法比较复杂.该文以复振幅矢量表示的电磁波为例,给出了一种通过比较复振幅矢量平方的模值和复振幅矢量模值的平方比值大小的方法来判断电磁波的极化状态.方法的简单易行,使学生更容易理解和掌握极化的概念.     

电磁波极化的判别方法及MATLAB呈现

文章介绍电磁波极化的概念和左旋、右旋极化波的判别方法。线性极化需满足条件"两相位相差0或π",圆极化波为"两振幅相等且相位差为π2",其他情形为椭圆极化波。通过两个方向即电场旋转方向与波传播方向来判别左旋与右旋极化波,同时利用MATLAB实现电场强度的轨迹可视化、形象化,加深学生对极化概念的进一步理解,有效提高了教学效果。     

电磁波极化特性的MATLAB仿真

基于电磁理论的基本知识,应用MATLAB仿真直线极化波、圆极化波和椭圆极化波的电磁波极化特性,研究结论为电磁波极化现象的理解提供新的手段.     

基于超表面的极化可重构天线设计

设计了一种应用于WiMAX频段的极化可重构天线。天线由交叠放置的两个方环构成的“8”字形超表面和缝隙天线两部分组成,通过机械旋转超表面实现了线极化（LP）、左旋圆极化（LHCP）以及右旋圆极化（RHCP）三种状态的转换。仿真和测量结果表明,该天线实现了线极化和圆极化之间的转换,圆极化状态下的-10 dB相对阻抗带宽为35.4%(2.84 GHz～4.06 GHz),3 dB轴比带宽为10.2%(3.34 GHz～3.7 GHz);线极化状态下-10 dB阻抗带宽为37.4%(2.74 GHz～4 GHz)。天线具有较好的辐射特性,工作频段内增益均高于6 dBi。     

椭圆极化电磁波在界面的极化分析

运用波的极化概念,将入射的椭圆极化电磁波分解为互相正交的2个直线极化波,利用边界条件的匹配分别讨论它们与界面的作用结果,再进行合成;并就椭圆极化电磁波在界面垂直入射,以布儒斯特角入射及在界面发生全反射时的极化规律进行了分析.     

超表面的极化可重构天线

设计了一种基于超表面的极化可重构天线,该天线由缝隙微带天线及上层超表面组成。通过旋转改变超表面与缝隙微带天线相对位置,能够实现线极化、右旋圆极化、左旋圆极化等不同的极化工作方式。该天线在圆极化状态时,相对阻抗带宽达到32%,右旋和左旋圆极化时3dB轴比带宽均可达到14%;线极化状态时,相对阻抗带宽均可达到10%以上。为了验证仿真结果的有效性进行了天线实物的加工和测试,实测结果与仿真结果吻合较好,进一步验证了该天线具有良好极化可重构特性。     

圆极化电磁波加速电子机制的研究

鉴于电磁波加速带电粒子能够满足低能粒子加速器设计紧凑、低能高效的要求,为提高带电粒子的加速效率,在现有的两种加速机制(介质折射率逐渐减小且外加磁场保持恒定以及外加磁场逐渐增强且介质折射率保持不变)基础上提出一种新的加速机制,即在折射率递减的介质中,电子在圆极化电磁波(CPEMW)和外加梯度磁场共同作用下加速。对3种加速机制的加速效果进行比较,结果表明:新机制的加速效果明显优于现有两种加速机制单独作用时;新加速机制能够有效避免在加速过程中电子的回飞问题。     

柱形体电磁极化散射巨阵的定义

给出了柱形体的一种有价值的极化散射矩阵的定义（Ss),Ss具有6个自由度,它包含了柱形体散射的所有信息,利用它可以很容易地定义和计算平等极化RCS与垂直极化RCS等,也很容易推导出线极化基极化散射矩阵Sl和圆极化基极化散射矩阵Sc等。作用Ss的应用,还提出了基于柱形体的几种RCS定义。     

雷暴云中冰晶粒子对电磁波的极化作用

为了研究雷暴云中冰晶粒子在带电情况下对电磁波传播的影响,利用冰晶粒子的介电常数模型和瑞利近似条件下带电粒子对电磁波的散射模型,推导了电磁波经过雷暴云中冰晶粒子区域时产生极化的计算模型,并进行了仿真和分析。结果表明:在传播过程中,电磁波的极化会受到冰晶粒子所带电荷的影响;冰晶粒子所带电荷量越多,对电磁波极化影响越大;冰粒表面电荷分布角越小,对电磁波的极化影响也越严重;电磁波频率和冰晶浓度越高,对电磁波造成的极化作用也越大,影响电磁波的传输质量。因此,在电磁波经过雷暴云时必须考虑带电冰晶粒子对其传播的影响。     

基于电磁场与电磁波的教学研究

电磁场与电磁波是电气、电子信息、通信等各类专业本科学生继“电路”之后必修的一门主干课程，基于该课程的特点，结合自身多年对本门课的教学研究，本文从教学大纲的制定，理论教学手段的改进，实践教学的开展等方面进行了系统的讨论，实践证明该方法教学效果好。     

电磁波极化教学实验设计与实践

文章设计了一项电磁场与波课程的新实验,介绍了如何研制开发极化旋转支架、多极化发射天线等实验装置,用线极化天线对多种极化形式的电磁波进行接收测量,组合成一个完整的电磁波极化实验系统。该项新实验解决了电磁波极化实验难以开展的问题,对学生充分理解电磁波极化这一教学难点,起到了极大的作用。     

埋藏导体表面电磁波散射特性研究

根据几何绕射理论,利用时域有限差分方法研究了导体球表面电磁波的散射和绕射,分析了导体表面爬行波的特点,并计算了埋藏在沙土中的不同电导率金属球表面电磁波的散射特征。计算及图像分析结果表明,在介质外接收到的电磁波是多次反射波的叠加;利用散射电磁波峰值之间的关系,可以预测埋藏金属物的深度。     

斜入射时Salisbury屏电磁参数匹配规律研究

利用电磁波传输理论,研究并推导出了电磁波斜入射时Salisbury屏后向反射率公式,使用三维网格法讨论了各个电磁参数、隔离层厚度、入射波频率等同后向反射率之间的关系.研究结果表明:在2～18GHz范围内,角度后向反射率有很大;在f=16GHz时,μ_(r1)和μ_(r2)取值的增加使得材料的磁损耗和储能能力加强,导致材料有很好的吸收效果;然而ε_(r1)和ε_(r2)取值增加时,由于表面反射效应增强,使得吸波效果下降;在2～18GHz频段内后向反射率均可达到4.5dB以上,能够满足军事和民用的要求.     

任意波面的基元波分解

提出了对任意波面以不同波数（长）基元波叠加表出的方法，在数学上它可归于函数展开或逼近。当给定K个点上的波面值后，利用所提出的基元波分解形式，可以由最小二乘法确定相应的系数值。通过对几种典型问题（其中包括水下点源兴波）的算例表明此方法是有效的。在水波问题研究中该方法具有广阔的应用前景。     

基于Lognormal函数的脉搏波分解可行性研究

探讨利用Lognormal(对数正态)函数构建血流流量波进行脉搏波分解的可行性.研究对象为23名健康在校大学生,利用无创主动脉脉搏分析仪(AtCor Medical SphygmoCor)获取无创主动脉脉搏波形.分别利用Lognormal函数和三角波函数构建血流波形,采用阻抗分析技术将主动脉压力波形分解为前向波和反向波并计算反射幅度(RM_log,RM_tri)、反射指数(RI_log,RI_tri),然后对参数进行Bland-Altman法分析和回归分析.两种方法计算的RM,RI一致性良好,其回归方程分别为:RM_log=1.009RM_tri-0.007,RI_log=1.008RI_tri-0.004;RM_log和RM_tri显著相关(r=0.999; P<0.001),RI_log和RI_tri显著相关(r=0.999; P<0.001),且从波形上分析,基于Lognormal函数的脉搏波分解较三角波更好.因此,基于Lognormal函数对主动脉压力波形分解是可行的,而且效果优于三角波函数分解的结果.     

波导管中电磁波的平面波分析

以TE10和TM11型的波为例,探讨了将矩形波导管中的电磁波分解为平面波的问题．由于平面电磁波表达式简单,性质易于理解,作这种分解对科研和教学有一定的实际意义．