改进的磁化等离子体SO-FDTD方法

根据磁化等离子体的色散特性,给出了一种计算各向异性介质的改进的移位算子有限差分(Shift-Op-erator Finite Difference Time-domain,SO-FDTD)方法.该方法从Maxwell方程组入手,结合极化电流密度与磁化等离子体各参数的关系,推导得出电流密度的差分方程表达式,进而求出电场的差分迭代方程.应用该方法计算了磁化等离子体平板的反射、透射系数,通过与解析法和辅助方程法(Auxiliary Difference Equantion,ADE)的比较,验证了该算法的高效性和准确性.     

波在周期磁化等离子体中的传播特性

电磁波与等离子体之间的相互作用是等离子体电子学和高功率微波器件研究的重点,加载等离子体可以大幅度提高微波器件的输出功率和效率。文章提出了一种新型介质周期结构即正弦周期磁化等离子体介质结构,通过采用广义反射理论和介质边界条件严格推导出电磁波在其中传播时的左旋圆极化波和右旋圆极化波的色散方程并进行了数值计算和分析,从而研究了电磁波在该介质结构中的传播特性。     

波在周期磁化均匀等离子体中的反射

采用分层介质方法处理周期磁化均匀等离子体层,研究了电磁波射向周期磁化等离子体层时电磁波的反射特性,分析了等离子体电子密度,电子碰撞频率以及外加磁场等因素对电磁波反射的影响,得出一定条件下等离子体密度和电子碰撞频率下等离子体对电磁波的反射特性。     

磁化等离子体通道天线中电磁波的色散特性

针对现有高功率微波武器辐射天线的不足,提出了将磁化等离子体通道用作电磁脉冲辐射天线的思想--磁化等离子体通道天线（MPCA）,分析了MPCA周围为有耗气体媒质时MPCA所传播的一般模式.简单阐述了MPCA的具体实现方法,根据MPCA的工作原理,建立了MPCA的几何模型,利用边界条件导出了MPCA最严格的色散方程.重点讨论了传播常数随等离子体参数、周围介质参数和外加磁场的变化.结果表明,有限磁场中的MPCA与无穷大磁场时具有一些不同的传播特性,这些结果对于该天线的实现很有参考价值.     

薄环形等离子体填充波导中的T-G模式研究

利用等离子体流体模型和线性场理论,分别导出了无限薄环形等离子体填充圆柱波导和无限薄环形等离子体填充波纹波导中的色散关系。通过数值计算,对以上两种情况下的T—G模的特性作了相应的比较和分析。研究表明,在无限薄环形等离子体填充情况下,T-G模的频率不再受到等离子体振荡频率的限制。     

光纤波导场型分布的解析理论

全面推导了光纤中４类导波模式的电力线和磁力线解析表达式，其中ＥＨｍｎ模和ＨＥｍｎ模给出了第１，２两组解的结果。同时，讨论了确定电力线和磁力线方向的方法，用计算机绘制了光纤导波模式的场型分布图。     

相对论磁化等离子体二体关联动力方程的格林函数

应用二体关联动力方程的格林函数方法，算出了相对论磁化等离子体中点源粒子产生的诱发电场和扰动分布函数。     

相对论各向同性磁化等离子体的格林函数

磁化等离子体二体关联方程的格林函数中包含的色散函数为３×３矩阵，这对实际问题的计算和分析带来了显的复杂性，当动量分布函数各向同性时，情况将大为简化，本导出了格林函数的解析表式。     

角向多导体波导高频场分析

本文采用场匹配法导出角向多导体波导的截止波数和高频场颁由的解析表达式，通过数值计算研究了场分布特性。     

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.     

A new type of wave in waveguide filled with magnetized plasma

A new type of wave containing quasi-static part is found and studied. Characteristics of this wave are analyzed, and the theoretical analysis is consistent with the numerical calculation.     

感应磁场力对相对论磁化等离子体碰撞项的贡献

在相对论磁化等离子体内，除库仑和感应电场力外，粒子间的感应磁场力相互作用将对广义玻耳兹曼方程中碰撞项有贡献．本文导出了这个碰撞项的解析表式．     

波在密度周期变化等离子体圆波导中的传播特性

电磁波与等离子体之间的相互作用是等离子体电子学和高功率微波器件研究的重点,加载等离子体可以大幅度提高微波器件的输出功率和效率.该文提出了一种加载密度周期变化等离子体圆波导的周期慢波结构,即加载密度轴向正弦变化等离子体圆波导的介质周期慢波结构,并研究了电磁波在该介质结构中的传播特性,根据严格的理论推导,得出电磁波在其中传播的色散方程并进行了数值计算和分析.     

相对论磁化库仑等离子体的裸粒子格林函数

当粒子相互作用力仅埯计入库仑力时，裸粒子格林函数的解析公式是特别简单的，本文导出了相对论磁化库仑等离子体的格林函数。     

金属电磁带隙波导特性分析

利用有限差分(FDTD)法分析了两维金属电磁带隙(EBG)波导带隙、耦合频率和模场分布,确定了EBG结构参数和对应的频率范围;利用HFSS建立了金属电磁带隙结构分析模型,设计了带有矩形波导转换的EBG波导.基于HFSS分析该波导,得到了这两种结构的传输谱线,对比说明矩形波导接口适用于窄带应用,而圆形波导接口适用于宽带应用.实验测试结果与数值分析符合较好.     

有限差分法在导波光学教学中的运用

针对三维波导中电磁场分布比较复杂,近似方法的解析解无法提供实际需要的精确值,提出用有限差分法来解决麦克斯韦波动方程的本征解问题。以条形波导为例,用Matlab语言进行编程计算,将抽象的电磁场分布具体化和形象化,帮助学生理解和掌握该部分知识。     

任意入射角的平面电磁波在非均匀等离子体覆盖导体平面上的反射

本文用两点边值问题的方法数值求解了任意入射角的平面电磁波在平面分层不均匀等离子体覆盖导体平面上的反射,给出了统治方程和边界条件,给出了数值结果.     

任意入射角的平面电磁波在磁化分层不均匀等离子体覆盖导体圆柱上的散射

本文用两点边值问题的方法计算了任意入射角的平面电磁波在磁化分层不均匀等离子体覆盖导体圆柱上的散射,给出了所需的统治方程和边界条件,给出了数值结果.