电磁波在超材料阻抗带上的多级衍射

本文研究了平面电磁波在非均匀阻抗带上的多级衍射特性.根据谱域迭代理论,并应用维纳霍普夫法,得到了二体阻抗带为超材料时不同衍射级的衍射场公式,以及所包含的表面波和空间波成分。     

利用太赫兹时域信号提取材料参数常用方法和验证

讨论利用太赫兹时域信号提取材料参数的常用方法,并举例说明该方法的处理过程,研究结果表明:只要选择较厚的样品,并对太赫兹时域信号进行适当的处理,使用常用方法可以获得准确的材料参数。     

非均匀结构超材料天线罩的研究

提出了一种非均匀排列超材料结构.通过理论计算,该结构在Ku频段内的等效相对介电常数可以控制在0到1之间.该结构可用于天线罩提高天线的增益.分别对单个微带天线、2×2微带阵列天线、4×4微带阵列天线3种情况加载超材料天线罩的效果进行仿真.仿真结果表明:超材料天线罩对提高天线及天线阵增益的效果随着天线单元数的增加而减弱,如单个微带天线增益可提高6dB,而4×4微带阵列天线增益的提高只有1.6dB.     

自由空间法测试超材料的电磁参数

随着近年来超材料技术的迅猛发展,对超材料有效电磁参数的测量精度也要求越来越高。研究了超材料的有效电磁参数的测试技术,提出了利用自由空间法来测试超材料的有效电磁参数。与其它测试方法相比,自由空间法是一种非接触和非破坏性的测试方法,对测试材料样品没有非常严格的形状和工艺要求,只需厚度均匀且具有一定大的测试面积,以避免边沿绕射。探讨了在参数反演过程中产生的多值问题和相位模糊问题,并通过理论分析给出了一种有效的解决力案。用自由空间法测量了超材料样品在(8 GHz-14 GHz)的有效电磁参数,并和波导法的测试结果进行了比较。结果表明自由空间法测试超材料的电磁参数是正确可靠的,具有实用价值。     

高强度超疏水性杨木材料的构建

 针对超疏水性材料应用过程中性能不够持久的问题,以杨木为例,通过实验研究了具有高强度超疏水性能的杨木材料的构建。采用真空加压方法将二氧化硅合成原料注入杨木内部,使正硅酸乙酯、氨水、乙醇在杨木微米级导管内发生溶胶-凝胶作用而生成SiO₂纳米粒子,在不破坏杨木原本结构的情况下实现二氧化硅与木材的复合,使杨木材料形成更强健的二维多级粗糙结构,并经十八烷基三氯硅烷修饰使杨木材料表面获得高强度的超疏水性能。检测结果表明,该超疏水性杨木材料样品在水、腐蚀性液体（酸液/碱液）、常见有机溶剂中以及一些常见条件下均保持了优异的超疏水特性能。     

超材料技术的研究进展

超材料作为近年来研究热门之一,其所拥有的奇异特性具有非常大的应用前景.作为一种利用物体结构排列次序而使其产生特异性能的材料,其材质、结构形状以及结构尺寸直接决定了超材料的电磁特性.本文分析了超材料奇异的电磁特性和发展现状.     

基于超材料的雷达吸波材料研究进展

雷达吸波材料能够有效地抑制透射波和反射波,因而被广泛应用于隐身、电磁屏蔽和兼容以及无线通信等领域。受制于材料的电磁频散特性,传统吸波材料的宽带低频吸波性能难以进一步提高。近年来,随着超材料结构设计的不断发展,基于超材料构架设计实现的宽带电磁吸波,由于具有更加灵活的电磁调控能力,因而在其电磁性能提升方面具有更大拓展空间。围绕雷达吸波超材料的最新研究进展,结合电磁吸波超材料的发展背景、设计原理和性能表征方面的内容,着重介绍了基于多谐振叠加吸波结构、超材料与传统材料复合吸波结构、三维阵列吸波结构以及人工表面等离激元吸波结构设计的宽带雷达吸波超材料,并对于未来雷达吸波超材料的发展趋势做进一步展望。     

非对称声学超材料的各向异性反射特性及等效参数

针对非对称声学超材料的异常声学特性问题,设计了材料非对称、几何非对称和共振非对称3种结构,深入研究了各向异性反射特性及等效参数的产生机理。通过仿真和实验研究了3种非对称声学超材料的声学特性,研究表明当材料非对称和几何非对称形成非对称共振特性时,可实现各向异性的反射相位,考虑材料损耗下还可进一步实现各向异性的反射幅值。非对称共振特性还产生了各向异性的等效参数,进而提出了改进的直接法来求解非对称声学超材料的统一等效参数,求解的统一等效参数和透射幅值存在对应关系并且满足被动材料的要求,验证了该方法的正确性。该研究结果可为设计具有零反射的声学器件提供一定的参考。     

人工电磁超材料的电磁波调控特性

人工电磁超材料具有自然界材料所不具备的电磁参数,并且拥有可设计性和可灵活调节性质,可实现对电磁波传播性能进行新的调控,是近年来的研究热点.本文介绍了一系列运用人工电磁超材料调控电磁波传播的功能器件,包括非对称电磁波传输器件、可调节电磁波吸波结构、电磁波极化调制器件,磁性光子晶体、磁性左手材料和基于超导薄膜的太赫兹人工电磁超材料,这些器件运用人工超材料的特殊物理特性和参数可设计性,具有全新的功能和优势,有效提高了对电磁波的调控能力.     

一种提取介质结构等效电磁参量的改进方法

基于对提取人工电磁材料等效结构电磁参量的传统 S 参数提取法的研究, 提出一种新的既适用于异向介质也适用于传统介质简单明确的改进方法。改进方法具有 3 个优势: 1)采用反正弦函数提取等效折射率 n,无需使用附加限制条件 n^" ≥0 和 z^' ≥0 便可直接得出 n 的正负属性,避免了传统 S 参数提取法应用上述限制条件可能引起的误差; 2) 明确给出一种多值反正弦函数的取值方案,解决了传统 S 参数提取法中多值反三角函数的取值困扰问题; 3)改进方法对厚度较小或厚度较大的介质结构都能适用,克服了传统 S 参数提取法仅适用于介质厚度足够小的限制。通过对均匀异向介质板、均匀传统介质板以及典型的 SRR-Rods 异向介质结构等效特性参量的提取,证实了此方法的正确性、有效性和优越性。     

一种改进的基于支持向量机与波导理论的电磁参数提取方法研究

在讨论利用口波导法与支持向量机相结合提取材料电磁参数的局限性基础上,文章提出利用波导传输反射法与支持向量机相结合来提取材料的电磁参数,并从理论分析和有限元数值计算两方面讨论了该方法的有效性.仿真结果表明,该方法能够克服开口波导法在某些数值点的奇异性,能有效地预测出对应的电磁参数.     

改进的基于结构约束的发电机聚合参数解析方法

提出了一种改进的发电机聚合参数解析求解方法.该方法首先通过加入等价移相变压器消除同调发电机合并至公共母线所带来的电压偏差,然后基于发电机结构的系数矩阵不变特性,利用发电机聚合前后在同步平面各轴系投影分量相等的特点,直接获取等值发电机模型参数.文中方法能弥补传统的基于频域传递函数拟合和时域仿真优化的方法对工作点设置或寻优方向选取的依赖性,对发电机模型具有更强的适应性,更可应用于在线计算.     

屏蔽了输入参数敏感性的DBSCAN改进算法

提出了一种新的DBSCAN改进算法,通过记录簇连接信息,能够有效地屏蔽输入参数敏感性,提高聚类结果的质量,同时保持了DBSCAN算法的高执行效率。测试结果表明新算法的性能较高。     

粗糙导体表面提取印刷电路板介质参数的微分外推方法

针对在高速传输/互连结构中小尺寸印刷电路板(PCB)金属导带表面粗糙对信号传输损耗和相移影响增大的问题,提出了一种宽频带下提取PCB板介质参数的方法。该方法基于带状线模型,首先计算表面光滑导体和粗糙导体时的表面阻抗;然后利用表面阻抗计算表面粗糙导体模型的传播常数;最后借助微分外推方法分离光滑导体下的传播常数,从而在宽频带下提取介质基板的介电常数和损耗角正切。仿真结果表明:在从直流到20GHz的频带上,分离导体表面粗糙影响后,提取的介电常数和损耗角正切与实际采用的聚四氟乙烯材料参数相比,在1 MHz下,相对介电常数误差为2%,损耗角正切为5%;在10~20GHz的高频范围内,相对介电常数最大误差为1%,损耗角正切最大误差为8.6%。该方法基于等效表面阻抗理论,在保证计算精度的同时,有效地节约了计算资源,适于在宽频带下提取PCB板的介质参数。     

一个改进的SQP方法

文[1]给出了求非线性约束非线性规划的一个强 SQP 方法.该算法不仅计算量大,而且不能保证所得序列的每个聚点是原问题的可行点.本文对具有线性不等式约束的非线性规划问题给出了一个改进的 SQP 方法,与[1]相比,计算量小,并且在一定的条件下证明了算法或者有限步终止于问题的一个 K—T 点,或者产生一无穷点列且其任一聚点都是问题的 K—T 点或 FritzJohn 点.     

一个修正的NVPRP方法

非线性共轭梯度方法是解决大规模无约束问题最有效的方法之一,提出了一类新的修正共轭梯度算法,新算法推广了黄海东等的共轭梯度参数算法,不依赖任何线搜索且具有充分下降性;然后,在标准Wolfe非精确线搜索下,得到了新算法的全局收敛性.     

对调色板制作方法的一种改进

从制作调色板的原则入手，通过对当前两种流行的制作方法的讨论，提出了一种改进后的制作调色板的有效方法，     

未来世界由超材料建构

 超材料是一种特殊的人工复合材料或结构,通过对材料的关键物理尺寸进行结构上的有序设计,可以使其获得自然界材料所不具备的超常规物理性质。左手材料、光子晶体等超材料在隐身、天线领域有广泛的研究和应用。本文综述超材料的特殊性能及在军事、民用等领域的应用情况。