暗电磁脉冲在耦合型非线性左手材料中的演化

为分析耦合型非线性左手材料中暗电磁脉冲的演化性质,采用分步傅里叶方法编程在Matlab环境中数值模拟,结果表明:一类不同于耦合的非线性Schrdinger方程组暗孤子解的暗电磁脉冲也能够在这种耦合型非线性左手材料中稳定地演化.这类电磁暗脉冲的κ参数决定了它的演化稳定性:这类暗脉冲当深度较小(即参数κ较小)时,能够稳定地在这种耦合型非线性左手材料中传播;而当深度较大(即参数κ较大)时,则出现了脉冲破裂现象从而不能稳定传播;而当给这种不能稳定的且深度较大的暗电磁脉冲加上一个频率微扰时,暗脉冲便不再破裂且能够稳定地在这种耦合型非线性左手材料中传播,但同时又出现了运动速度变慢(快)的现象,这种现象为控制暗电磁脉冲在左手材料中的破裂和运动速度提供了方法.     

左手材料SRR在手机辐射防护中的作用

通过建立开口环状谐振器(SRR)手机与人体相互作用系统的数值仿真模型,应用时域有限差分法计算人体内辐射剂量的比吸收率(SAR)值,并由天线方向性图分析SRR对手机通信质量的影响,研究了左手材料SRR对减少手机电磁辐射的防护效果.结果表明,在手机中置入SRR后,每克和每10克人体生物组织的平均SAR峰值降幅在50%以上,而辐射场强度最大降幅不超出10 dB.说明使用左手材料SRR可以明显降低手机对人体造成的辐射危害,对手机通信性能的影响在可接受的范围内.     

西安交大“左手材料”研究取得新进展

近日，由西安交通大学理学院介观物理实验室宋晓平教授和电信学院电子材料所徐卓教授牵头组建的“左手材料”研究组，成功研制出具有左手特性的周期性结构材料．     

西安交大“左手材料”研究取得新进展

近日，由西安交通大学理学院介观物理实验室宋晓平教授和电信学院电子材料所徐卓教授牵头组建的“左手材料”研究组，成功研制出具有左手特性的周期性结构材料．     

宽频磁耦合谐振式无线电能传输系统谐振器设计

为提高谐振式无线电能传输系统的工作频率范围并定量化设计谐振器的参数,首先根据谐振式无线电能传输原理,建立电路模型方程,研究了系统传输特性与谐振器线圈参数之间的关系,在指定谐振频率、传输距离、负载和接收功率情况下,实现线圈半径及匝数等参数的选取方法.同时在谐振器参数给定情况下,仿真分析了负载功率、发射线圈电流、传输效率等传输特性随传输距离的变化特性.最终,结合所设计研制的宽频磁耦合谐振式无线电能传输系统,通过试验对理论推导和仿真计算进行了进一步验证,试验结果与理论分析和仿真结果相吻合.      

非线性左手材料中磁场与电场的耦合模型

在非线性左手材料中,Kerr介质的磁化效应,使得等效磁导率与磁场强度呈非线性关系.利用等效磁导率和磁场强度的二阶近似关系,得到关于电场和磁场的耦合模型.基于这一模型,给出它的精确的亮、暗孤子解.     

左手材料平板波导的特性研究

研究了左手材料平板波导中的电磁波传播特性,分析了此类波导与传统电介质平板波导性质上的差异,特别是在截止频率方面的差异.发现左手材料平板波导m=1导模是一个带通模,对于同一频率、同一模序数有可能存在着两种导波传播模式.     

“巨”型负磁导率材料的优化设计

针对单回路＂巨＂型负磁导率材料结构和设计要求,基于神经网络和遗传算法理论进行了结构优化设计.通过正交实验法选出了负磁导率材料结构参数样本;利用HFSS得到的仿真实验样本对BP神经网络进行训练,建立了结构参数和结构性能之间的映射关系;根据设计要求定出相应的适应度函数表达式,经过遗传进化得到了优化的负磁导率材料结构参数.     

左手材料

左手材料同时具有负的介电常数和磁导率及负的折射率,与电磁波的相互作用和传统材料有本质的区别。针对左手材料的基本特性及其设计与制备的一些相关问题,作了简单的总结和介绍。     

左手材料和负折射

就上世纪60年代关于其理论预言开始,着重介绍了左手材料和负折射现象的基本原理及主要应用,并结合近几年的研究成果,指出在结构设计和理论完善等方面仍需进一步研究．     

金属磁性纳米颗粒复合材料的左手特性

研究了具有单轴各向异性的单畴铁磁颗粒复合体系实现左手特性的可能性.应用LLG方程,计算了复合体系中磁性颗粒的平均磁导率,并通过有效媒质理论Bruggeman方程得到纳米磁性金属颗粒复合体系的有效介电常数eε和有效磁导率μe及其在有限频率下的响应特性,以及该磁性金属颗粒体系的波矢k和平均波印廷矢量Sω与频率之间的变化关系.当一束平面波（其波长远大于磁性颗粒尺寸）在该复合介质中传播时,我们发现在一定的频率范围内,波矢k和平均波印廷矢量Sω的矢量点积小于零,即Sω.Re（k）〈0,即在该频率范围内此磁性金属颗粒复合材料具有左手特性.     

左手材料SRRs在手机辐射防护中的作用研究

本文应用FDTD数值模拟方法，建立了在手机与人体模型中使用左手材料SRRs的计算模型，比较使用左手材料SRRs对降低手机辐射剂量SAR值的作用，分析了其对手机通信性能产生的影响。结果表明：使用左手材料SRRs可以明显降低手机天线对人体辐射比吸收率SAR值。     

具有谐振特性的双通带左手材料的设计

通过对谐振型左手材料的理论分析,提出了一种新型双通带左手材料的单元结构.该结构由E型和双谐振环形构成的谐振器与金属线组合而成,其中谐振器实现负磁导率,金属线实现负介电常数.利用电磁仿真软件,分析该材料单元结构的谐振特性,提取该结构的折射率、波阻抗以及介电常数、磁导率.仿真结果表明:该结构在其工作频段内存在2个通带,并且在这2个通带内该结构都具有左手特性.     

金属磁性颗粒构成的左手化复合材料

研究了具有色散现象的金属磁性颗粒无规地浸没在无色散基质中的复合材料有效折射率．考虑金属磁性颗粒的大小与入射波波长比较小得多时，采用有效介质近似的方法研究了金属磁性颗粒的体积分数变化，可实现系统由右手化复合材料向左手化复合材料的转变；通过理论分析和数值计算发现，对具有色散现象的金属磁性颗粒浸没在非色散现象基质中的复合材料，随着金属磁性颗粒体积分数的变化，其复合材料将由右手征材料向左手征材料渡越；且表征左手征材料的有效负折射系数n。实部的绝对值将随金属磁性颗粒体积分数f的增加而缓慢减小，左手征特性材料的频带将逐渐窄化。     

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.     

左右手材料构成的一维光子晶体的态密度

推导出了由左右手材料构成的双层结构的转移矩阵,计算了由N个该双层结构周期性排列所形成的一雏有限长度光子晶体沿其轴线方向的态密度．计算表明：在一定条件下,禁带中出现了非寻常的态密度．这些禁带中的态密度是由左右手材料构成的一维光子晶体所特有的,它们可用于制造完全不同于常规滤波器的、频带狭窄的新型滤波器．     

双模谐振器设计超宽带滤波器

利用双模谐振器设计一个结构新颖紧凑的超宽带(UWB)滤波器,该滤波器的通带为3.9~11.6 GHz,通带最低频率(FBW)达99%.两个衰减极点分别产生在靠近通带的两边,提高了通带频率的选择性.另外两个衰减极点产生在通带高频端的阻带内,抑制双模谐振器二次谐振产生的谐振模式,很好地改进了阻带性能.仿真和测量结果表明,通带内插入损耗低于1.0 dB(3.9~11.6 GHz),高阻带内插入损耗大于15.0 dB (12.0~19.5 GHz),整个通带内群延迟小于0.5 ns.仿真和测量结果很好地吻合,表明此超宽带滤波器的有效性.