媒质
- 基于场路结合的微波加热系统等效电路模型
的绿色冶金方法，媒质内部的介电损耗直接将微波能量选择性地传递给被加热媒质的分子或原子，宏观上表现出加热可选择性、加热均匀、热效率高、清洁无污染等特点[1-3]。微波加热过程是高频电磁波与媒质相互作用的动态响应过程。电磁场分布在微波应用器腔体内部，随着电磁波的传播微波能，媒质热量积累、温度上升、载流子运动，而温度变化和载流子运动又使得媒质的介电常数和电导率等物理参数发生改变，反过来影响电磁场分布，最终这些变化会造成加热媒质状态发生变化、应用器加热效能降低，甚
中南大学学报（自然科学版） 2023年9期2023-10-30
- 由算例理解电磁场等效定理
1所示,曲面S将媒质1(介电常数和磁导率分别为ε1和μ1)和媒质2(介电常数和磁导率分别为ε2和μ2)分为两个区域,分界面两侧的电磁场分别为E1,H1和E2,H2。如在媒质分界面上有面电流密度JS和面磁流密度MS,则分界面两侧电场强度和磁场强度的切向分量分别满足图1 电磁场切向分量的边界条件(1)(2)由边界条件(1)和(2)可知:(1)如果分界面上不存在面电/磁流,则分界面两侧电/磁场强度的切向分量保持不变,或分界面两侧电/磁场强度的切向分量连续。(2)
电气电子教学学报 2023年4期2023-10-07
- 基于介电常数近零媒质的舰船隐身材料微波传感器*
]。近年来,近零媒质超材料作为电磁学领域的一个新兴研究热点,具有许多异于普通媒质的特殊性质。近零煤质超材料包括介电常数近零(epsilon-near-zero,ENZ)媒质、磁导率近零(magnetic conductivity-near-zero,MNZ)媒质、介电常数和磁导率近零(epsilon-and-magnetic conductivity-near->zero,EMNZ)媒质[11]。在近零媒质中传播的电磁波的波长通常远远大于结构本身的尺寸,这
传感器与微系统 2022年10期2022-10-11
- 基于边值关系的面电流定义的重构
量。为了描述导电媒质中不同点的电荷运动情况，还需要引入电流密度的概念［1］。电流依据分布形态可分为体电流、面电流和线电流，相应地有（体）电流密度、面电流密度［1］。其中，体电流密度出现在麦克斯韦方程组第一式（），是磁场的涡旋源；而面电流密度出现在磁场强度的边值关系上（），它是导致场强切向分量在分界面上发生突变的场源。然而，教材中在介绍面电流时，只是由体电流进行类比，然后直接给出面电流密度的公式，并没有讲述引入面电流的原因以及面电流与体电流之间的联系［1～3
电气电子教学学报 2021年5期2021-10-23
- 从媒质受力分析其电极化响应与磁化响应的两种等效描述
2)(3)本文从媒质电磁场作用力的角度考察简单媒质两种重要宏观电磁响应——电极化与磁化——的两种等效描述，基于简单媒质受到的电场作用力在极化电荷分布和电极化强度两种电极化描述下相等以及简单媒质受到的磁场作用力在磁化电流分布与磁化强度两种磁化描述观点下相等，提供一种分析极化电荷密度与电极化强度间关系以及磁化电流分布与磁化强度间关系的新方法，证明极化电荷分布与极化强度，以及磁化电流密度与磁化强度分别是简单媒质电极化与磁化的两种等价描述.1 媒质的电极化和磁化响
大学物理 2021年9期2021-09-16
- 空间媒质视角下的光速不变性
空间当做光传播的媒质，分析光速不变性、尺缩效应、时钟延缓效应与空间媒质的关系，解释相对论孪生子佯谬。关键词：空间 媒质 光速不变 相对论 光相对论提出一个重要论断：无论在何种惯性参照系中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，简称光速不变原理。目前，光被当成粒子看待，而这个“粒子”一旦产生，就拥有恒定的速度，不需要加速或减速，这违反了粒子的基本属性，应该还原光的本质属性-波动性，把光子看作带有粒子性的波，频率很高的光波粒子性明显，可看作孤立波，同时需要承认
科技研究 2021年14期2021-09-10
- 基于几何光学近似迭代的多重散射波面分析
遥感应用中，光在媒质中的传播效率是影响光学测量结果与精度的一项重要参数。在散射粒子大量存在的高散射媒质(生物组织、大气云层等)中，可视光以及红外波段光会发生强烈的散射现象[8-12]。多重散射不仅使光波能量发散，导致传播效率低下，同时使散射光偏光面发生变化，降低光学相干性，导致入射光原有的光学特性发生变化。如果能在高散射媒质中建立一种高效、稳定的传播方法，将有利于提高光学遥感的测量范围与精度。环形波面的调制光在空气中长距离传播时，通过自身干涉效果可以形成一
湖南师范大学自然科学学报 2021年2期2021-04-21
- 电磁波传播特性虚拟仿真实验教学
展示电磁波在不同媒质中的传播过程，模拟电磁波垂直入射到理想导体、理想介质、半波长夹层和1/4波长匹配层时反射和折射现象。1 电磁传播理论如果在等相位面为平面的波阵面上，同一时刻电场(磁场)的大小和方向处处相同，则称为均匀平面电磁波，简称均匀平面波。均匀平面波在理想介质中传播时，具有电场、磁场与波传播方向之间相互正交、电场与磁场同相位且在传播过程中振幅不变等特点[9]。若设定均匀平面波沿z轴传播，电场矢量E平行于x轴，如图1所示，则自由空间中均匀平面波电场矢
电气电子教学学报 2021年1期2021-04-02
- 异性导电媒质对直流接地极跨步电压分布的影响
体等局部异性导电媒质,这些低电阻率或者高电阻率的异性导电媒质一定程度上会影响电流在土壤中的流散,研究其对直流接地极跨步电压分布的影响规律,对于直流接地极的设计具有重要的指导作用。基于此,通过CDEGS仿真软件模拟直流接地极极址外部附近或极址内部区域内存在异性导电媒质,计算异性导电媒质出现的位置以及异性导电媒质电阻率的高低对直流接地极跨步电压分布的影响，以期为直流接地极选址及布置方案设计提供参考。1 模型的建立选取工程中应用广泛的水平双圆环直流接地极,使用C
科学技术与工程 2021年4期2021-03-07
- 电磁场切向边界条件解析
由不同电磁参数的媒质构成的相邻区域。在不同媒质的分界面上，由于媒质的电磁参数发生突变，使得电磁场矢量也随之发生突变，所以微分形式的麦克斯韦方程组不能应用于媒质的分界面上，而积分形式的麦克斯韦方程组不受电磁场矢量是否连续的影响，因此可以从积分形式的麦克斯韦方程组出发，推导出电磁场矢量在不同媒质分界面上满足的边界条件。边界条件在电磁场工程问题的求解过程中占据重要地位。目前，应用于本科教学的教材中[1]-[3]，关于切向边界条件的推导都没有给出三维的示意图，使读
数码设计 2020年16期2020-12-08
- MX″(t)+CX′(t)+KX(t)=F(t)解析解的两个实例应用
如图1是粘滞阻尼媒质中的两质—量弹簧系统。图1设两质量在一媒质中运动，媒质的阻尼力正比于速度，设质量m1和m2上分别作用推动力为f1(t)和f2(t)，建立x1(t)和x2(t)所需的方程。解：设阻尼系数C，则运动方程：矩阵形式为：即MX″(t)+CX′(t)+KX(t)=F(t)，是文献〔1〕的微分方程。由(8)得：将A,R(t)带入(8)式，但是，eAt是难以求出的，所以，当矩阵A的秩大于2时，解析解(8)只能是形式上的。下面通过实例，来运行数值解的过
辽宁科技学院学报 2020年5期2020-11-11
- 磁单振波超导稳频技术的原理和应用
，真空中充满了超媒质体。就像超导体可以无损耗地传播电流一样，超媒质体可以无损耗地传播光波。受地球引力场的作用，地球表面上的超媒质体就像地球表面上的大气层，是随着地球一起自转和公转的。受太阳系引力场的作用，整个太阳系的超媒质体就像是太阳系的大气层，将太阳包裹在中心，形成一个直径像太阳系直径那么大的球状的超媒质体，简称太阳系超体。整个银河系的超媒质体就像是银河系的大气层，把银心包裹在中心，形成一个直径像银河系直径那么大的球状的超媒质体，即银河系超体。本星系群的
电子技术与软件工程 2020年2期2020-06-13
- 超媒质场论
力。这种物体叫超媒质体。大量科学的实验证明，超媒质体具有与超导体相似的一些特性，在超媒质体中静止或匀速运动的电子受到的阻力为零，超媒质体只对加速运动的电子产生阻力。就像超导体中存在大量自由电子一样，超媒质体中存在大量自由元电子与反元电子。元电子间的相互作用叫元力，元力与弱力一样是一种短程力。与超导体中恒定的电子流相似，恒定的元电子流或恒定的反元电子流在超媒质体中受到的阻力为零。单向振荡元电纵波实际上就是单向振荡元电流，与在导体中传播的单向振荡电流有点相似。
电子技术与软件工程 2020年3期2020-06-11
- 低反射、高吸收海水电磁屏蔽体
其与电磁入射空间媒质的特性阻抗相匹配。文中首先针对反射型海水电磁屏蔽体结构，研究其输入阻抗特性。利用平面波和传输线理论，针对反射型海水电磁屏蔽体，设计了对应的阻抗匹配媒质层，使得入射电磁波能够有效或全部穿透到海水电磁屏蔽体内部，产生传导损耗和极化损耗，从而实现具有低反射、高吸收特性的海水电磁屏蔽体。1 研究方法考虑层状海水电磁屏蔽体结构，入射波为平面电磁波。文献[8]研究表明，平面波照射到多层（有耗或无耗）媒质的反射系数和透射系数表达式为：式中：0k和Sk
装备环境工程 2020年4期2020-05-08
- 环形光钟实验与理论
损耗地传播光波的媒质叫超媒质体。真空中充满了超媒质体。超媒质体对运动电子的阻力可用方程F=k△ma 来表示。式中，k 表示超媒质体的阻力系数，△m 表示电子质量的增量，它等于电子运动时的质量减去电子静止时的质量，a 表示电子沿其运动方向上的加速度。该方程式表明，超媒质体具有与超导体相似的一些特性，超媒质体只对沿运动方向上有加速度的电子产生阻力，对静止或匀速运动的电子没有阻力。实际上，电子并不是一个孤立的粒子，而是一个由大量元电子互相联系互相影响形成的一团元
电子技术与软件工程 2020年24期2020-03-16
- 任意色散周期结构的时域有限差分方法分析
。对于常见的色散媒质，根据色散媒质随频率变化的关系，在FDTD计算时，可等效为Debye、Drude、Lorentz及其混合色散模型[5]。国内外多位学者针对这些色散模型的FDTD算法进行了研究，先后提出了半解析递归卷积(PLRC)、辅助微分方程(ADE)、Z变换法等[6-8]。采用上述算法在建模复杂色散媒质时需要高阶形式，这会导致FDTD计算时花费更大的内存空间和计算时间[9]。在处理多层色散媒质时，每种色散媒质得到的时域递推计算公式也不同，这给实际应用
应用光学 2019年5期2019-10-15
- 电磁波在导电媒质中传播时的matlab仿真
均匀平面波在不同媒质中的传播和趋肤深度进行了仿真，将抽象的电磁波形象化，取得良好的教学效果。2 均匀平面波在导电媒质中的传播仿真在导电媒质中，由于电导率σ≠0，当电磁波在导电媒质中传播时，其中必然有传导电流，这将导致电磁能量损耗。因而，均匀平面波在导电媒质中的传播特性与无损耗媒质的情况不同。导电媒质中沿正Z方向传播的均匀平面波的电场强度和磁场强度的瞬时形式：2.1 弱导电媒质中的均匀平面波通过图形可以观测到动态的均匀平面波在弱导电媒质里面传播的特点：电场与
广东通信技术 2019年3期2019-04-24
- 基于增益媒质的亚波长纳米阵列超传输特性研究
阱和量子点的增益媒质[9-14]作为克服由贵金属引入的欧姆损耗的一种可能的解决方案，在理论和实验方面，增益媒质均展现出良好的放大特性和损耗完全补偿效应。然而，增益媒质需要较强的外部能量来激发以补偿损耗或产生激光，这很大程度上限制了增益媒质在超材料中的应用。另一方面，超常光学传输(EOT)特性近年来也已经引起了广泛的关注[15-16]，其物理本质是一种在电介质和金属的分离界面处行进的电磁表面波：表面等离子体激元(SPP)[17]在金属表面引发的局部场增强作用
发光学报 2019年3期2019-03-26
- 磁各向异性媒质中半波天线的辐射功率
1 在磁各向异性媒质中半波天线辐射的能流密度(1)其中：H和E已由文献[6]求出。为计算方便，我们采用各向异性直角坐标系表述，以下公式中ξ、ei、θξ、Ioξ分别表示各向异性直角坐标系中的线量、单位矢量、角量、电流幅值，μrii表示各向异性直角坐标系中沿各坐标轴上的磁导率分量，i表示电流，ω表示角速度，t表示时间。用E(ξ)和H(ξ)表示各向异性直角坐标系中的场量，即(2)(3)把式(2)(3)代入式(1)可得求半波天线在线性均匀磁各向异性媒质中辐射的平均
渭南师范学院学报 2018年24期2019-01-07
- 海水中电磁波特性的分析与研究∗
这是因为水是导电媒质，电磁波在水中的传播衰减很大，且频率越高衰减越大，因而水下无线电通信主要采用低频电磁波，所以应用于水下通信的无线电设备体积大、重量大，加之水下电磁波传播衰减大，导致距信号源较远处信号弱而难以检测有用信号，这些因素极大地限制了电磁波在水下通信的应用。近年来，由于信号处理及天线技术的快速发展，使得水下电磁通信得到了更多的关注［4～11］。电磁波在水中的传播特性有别于空气中的传播特性，所以为了更好地研究水下电磁通信，本文将对水中电磁波的波速、
舰船电子工程 2018年8期2018-08-28
- 沙尘媒质中的微波衰减和相移模型研究
。国外学者对沙尘媒质中的微波传播特性进行了研究[2-5]。文献[3-5]研究表明，沙尘粒子的含水量、能见度及电磁波频率是影响微波的传播特性的重要因素。Ali[6]研究了沙尘尺寸分布对微波传播特性的影响。基于沙尘粒子的尺寸分布的实测数据，Ahmed等[7]计算了微波的沙尘衰减。Ghobrial等[8]等人研究了F=10 GHz频率附近的微波在沙尘暴中传播的衰减特性。国内也开展沙尘媒质中的电波传播特性研究。董庆生[9]针对我国典型地区沙尘的尺寸分布和粒子的介电
咸阳师范学院学报 2018年2期2018-05-14
- 高校图书馆在新媒质时代的内部空间设计研究
学图书馆）1 新媒质时代的概念与时代特征1.1 概念媒介，是指通过介绍或其他手段使两者之间发生一定联系的一种中介关系。对于新媒质时代则会根据不同的方面和角度有一个更加广泛的定义，可以认为新媒质时代是用数字化技术处理信息的时代，新媒质时代是信息交汇和反馈的一个介质。［1］1.2 特征分析相比传统社会，新媒质时代的社会主要在以下方面发生了较大的变化：① 社会活动方式、经济架构方面；② 人们交流、交往发生变化；③ 社会生活方式发生变化；④ 社会组织结构发生变化。
图书馆理论与实践 2018年3期2018-04-18
- “电磁场与微波技术”可视化交互设计的虚拟仿真
波垂直入射到三层媒质”为例，探讨了“电磁场与微波技术”课程可视化交互设计虚拟仿真平台。利用该仿真平台，可以使学生更容易化解知识难点，加强概念的理解，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。电磁场与微波技术；可视化交互设计；教学效果0 引言“电磁场与微波技术”课程内容广泛、跨度很大、概念抽象、公式繁琐，应用的矢量分析与场论、特殊函数与数理方程等工程数学，计算非常复杂，传统的教学方法不易理解和掌握，给教学带来了相当大的困难[1-4]。根据普通二本高校高素质工程应用技
电气电子教学学报 2017年1期2017-06-05
- 参数简化型折叠变换媒质散射特性仿真与研究
数简化型折叠变换媒质散射特性仿真与研究庞旭东1,陈 栋2,朱伟华1,朱守正2(1.上海机电工程研究所,上海 201109; 2.华东师范大学 信息科学与技术学院,上海 200241)为降低超材料实现难度，对参数简化型折叠变换媒质的散射特性进行了仿真研究。基于理想参数折叠变换媒质，提出了一种参数简化模型，简化后三个方向的非均匀性被集中到其中一个方向。有限元仿真结果表明简化参数型折叠变换媒质的散射放大效果与理想参数模型接近，保持了波束聚焦的基本特性；超材料的介
上海航天 2016年4期2016-12-20
- 背景环境与军用目标复合电磁散射的仿真分析
析微带电路、平面媒质分层背景中的目标等[1-4]。由于混合位积分方程(MPIE)比其他形式的积分方程具有更低的奇异性，所以一般采用MPIE[5]。阻抗矩阵元素的填充及该矩阵的求逆运算是传统矩量法消耗计算机资源并使其应用受限的两个主要问题。加快阻抗矩阵的填充速度的关键在于加快平面分层媒质空域格林函数的计算速度。平面分层媒质空域格林函数的计算涉及到索末菲积分，由于索末菲积分核的高振荡性和谱域格林函数慢衰减的特性，直接的数值积分计算索末菲积分一般很费时。因此，研
航天电子对抗 2016年2期2016-11-01
- 折叠变换媒质散射特性与参数分析
究，但对折叠变换媒质散射放大特性的定量对比分析尚不深入［11］。折叠变换式集中器的媒质参数多为负值，目前暂未有文献对其参数详细分析。本文对折叠变换式集中器变换媒质的散射特性进行了仿真验证与计算。1 理论基础上述两类电磁波集中器的坐标变换函数均为折线型分段函数［6－9］。对折叠变换式集中器二维圆柱模型，在柱面波照射，波源频率f＝3GHz，波源距离d＝0.9m，a＝0.1m，b＝0.2m，k＝3条件下，用Comsol Mutiphysics有限元法分析软件仿真
上海航天 2015年6期2015-12-31
- 无磁场参与的时变电场
)。因此，需假设媒质为导电性媒质。假设该媒质的介电常数和电导率分别为ε和σ。依欧姆定律微分形式有J=σE，再结合本构关系 D=εE，有式中τ=ε/σ为导电媒质中电荷弛豫的时间常数，由此可得式中，E0为t=0时刻的电场强度。由于假设不存在磁场，所以有由式(4)和(5)有由电场的高斯定律不难得出，电荷密度ρ随时间的演化也满足指数衰减式中，ρ0为t=0时刻的自由电荷密度。ρ0和E0的关系由高斯定律表述从式(4)和(6)可以看出，纯粹的时变电场具有时间上指数衰减、
电气电子教学学报 2015年5期2015-08-23
- 传输线无畸变传输条件的教学方法
”课程从电磁波在媒质中传播的角度来讨论无畸变传输，即媒质的色散问题[3-4]，但媒质的传播特性与传输线的传播特性存在差异[5]，不能将媒质无色散直接对应于传输线无畸变。“信号与系统”课程中，利用傅里叶变换、从一般概念上给出网络无畸变传输条件，但从傅里叶级数、到傅里叶变换、再到网络无畸变传输条件的过程过于理论化，在均匀传输线教学时难以采用[6]。本文利用傅里叶级数和网络函数的概念，导出线性时不变网络无畸变传输条件;将此条件应用到均匀传输线的稳态传输中，得到无
电气电子教学学报 2015年3期2015-07-05
- Padé近似下模拟一般色散媒质的FDTD改进方案
似下模拟一般色散媒质的FDTD改进方案刘广东(阜阳师范学院物理与电子工程学院 安微 阜阳 236037)为了方便模拟不同媒质的色散特性，提出了一种时域有限差分(FDTD)改进方案，适用于统一处理几类各向同性、线性、有磁电色散媒质的电波传播问题：媒质类型可以是Havriliak-Negami(H-N)媒质、Davidson-Cole(D-C)媒质、Cole-Cole(C-C)媒质、Debye媒质、常规(非色散)媒质或其任意组合；媒质属性可以是单极或多极的、有
电子科技大学学报 2015年6期2015-06-26
- 三层媒质中的镜像法及其在普通电阻率测井中的应用
10065)三层媒质中的镜像法及其在普通电阻率测井中的应用仵 杰，曹 婷(西安石油大学 光电油气测井与检测教育部重点实验室，陕西 西安 710065)将二层媒质中的镜像原理推广到三层媒质，建立点电流源位于任意位置时三层媒质中的电位计算解析公式，应用于计算三电极梯度电极系在三层地层中的测井响应。归纳总结测井响应特征与三电极在地层中的位置关系。电位与三层媒质镜像源的关系揭示了测井响应机理。利用COMSOL有限元软件数值计算验证了三层媒质镜像原理计算三电极梯度电
西安石油大学学报（自然科学版） 2015年1期2015-04-28
- 恒定磁场中镜像法叠加结果的矛盾分析
虑该场都充满导磁媒质μ1，场是由线电流I和镜像电流I'共同产生的，如图1(b)所示。同样，对于下半空间的磁场，则可考虑其充满导磁媒质μ2，其中的场由镜像电流I″所产生，如图1(c)所示。图1 不同导磁材料中磁场计算的等效原理图通用教材中，在图1条件下I'和I″由唯一性定理和边界条件容易得出［1－2］:但是，根据对称原理和镜像法叠加原理，所得的下半空间等效电流I″应该为原传导电流I和磁化电流I'的叠加，如下所示:很明显，式(1)与式(2)的I″不等，于是产生
电气电子教学学报 2015年6期2015-04-26
- 电磁场边界条件的研究*＊
0 引言对于不同媒质所组成的区域，由于在分界面上媒质参数会发生突变，而且矢量场也可能会发生突变，因此必须采用多种媒质所组成的区域分析。无论是在含有单一媒质的区域中还是在含有多种煤质的区域中，宏观时变电磁场都满足如下积分形式的麦克斯伟方程组［1～4］式中，l—区域中的任意闭曲线;S—区域中的任意闭曲面;B—磁通密度;D—电位移;t—时间;q—闭曲面S 所包围的电荷。当场量在积分区域中存在连续偏导数时，各常量满足如下微分形式的麦克斯伟方程组［1～4］式中，JS
防爆电机 2015年4期2015-03-04
- 基于平均能流密度的趋肤效应诠释*
析电磁波经过不同媒质界面时会形成的反射波和透射波，给出了两种媒质中的电磁场表达式及平均能流密度的表达式.根据媒质电导率的不同，推导出相应的平均能流密度的计算公式，从平均能流密度的角度，诠释了趋肤效应的本质.平均能流密度；趋肤效应；趋肤深度为了讨论问题的方便，假设电磁波从理想媒质1垂直入射到另外一种媒质2的表面，在分界面处会产生反射和透射现象，在媒质1中的电磁波是入射波和反射波的叠加，在媒质2中的电磁波是透射波.如图1所示.媒质2中的电磁场为透射波，其电场和
长沙大学学报 2014年5期2014-10-10
- 双色散模型的辛时域有限差分算法∗
)1 引 言色散媒质在电磁场领域有着广泛的应用[1−3],比如等离子体,双负媒质,吸波材料等都属于色散媒质.如果媒质的介电常数或者磁导率是频率的函数,那么这种媒质被称为色散媒质.现实中的很多物质都是色散的,比如海水,雪等.由于色散媒质的复杂特性,使得解析法在求解色散媒质的电磁场问题上变的十分困难.因此对它们的研究只能借助于数值方法以及科学实验.在诸多数值方法中,时域有限差分方法(FDTD)[4,5]是研究色散媒质电磁特性的有力工具.因为FDTD方法具有宽带
物理学报 2014年7期2014-08-31
- 传输线场、路模型的一致性探讨
程线性和各向同性媒质中的电磁场问题，可通过麦克斯韦方程组表达加上如下媒质特性方程和边界衔接条件:上述方程中:D和E分别为电位移矢量和电场强度矢量;B和H分别为磁感应强度矢量和磁场强度矢量;J为电流密度矢量;v为运流电荷速度矢量;ε、μ、σ、ρ分别为介电常数、磁导率、电导率和电荷密度。1.2 自由空间中理想导体传输线的方程自由空间中理想导体构成的均匀传输线如图1所示，也就是电路理论中的无损耗线。图1 均匀传输线由于几何尺寸d=l，故x方向的电磁辐射可以忽略。
电气电子教学学报 2014年4期2014-07-05
- 一种处理Cole-Cole色散媒质的FDTD改进方案
e-Cole色散媒质的FDTD改进方案刘广东， 张开银， 范士民（阜阳师范学院物理与电子科学学院，阜阳 236037）对柯尔－柯尔（Cole-Cole）色散媒质的时域有限差分（FDTD）方案尝试给出改进：（1）保留了Cole-Cole经验公式中的静态电导率项；（2）扩展到三维情形；（3）人体乳房组织的模型参数源于实验测量.数值算例结果初步证实改进方案的可行性和有效性.改进方案适用于模拟更一般柯尔－柯尔色散媒质中的电波传播.时域有限差分方法；色散媒质；柯尔－
计算物理 2014年3期2014-04-16
- 农业科技信息传播中多媒质资源整合研究
530007）多媒质技术是指利用计算机技术将声像、文字、图像等多种媒体整合为一体，使之建立起逻辑联系，集成为一个具有实时性和交互性，并能系统化表现信息的技术[1]。它是计算机技术、声像技术和通信技术高度结合的一个产物。而综合运用多种媒质手段和各类信息表达方式来传播农业科技信息主题，实现农业信息的效果最大化，即为农业科技信息的“整合传播”[2]。这是一种“扩散+渗透型”的运作理念，主要在传播信息的形式和内容上对媒介采取整合运用，即通过报纸、期刊、广播、视频、
湖南农业科学 2014年1期2014-04-04
- 交变隐式时域有限差分法的媒质吸收薄层设计
时域有限差分法的媒质吸收薄层设计张玉贤，郑宏兴，计雷雷（天津职业技术师范大学天线与微波技术研究所，天津 300222）为了解决交变隐式时域有限差分法（ADI-FDTD）的截断边界问题，设计了一种媒质吸收薄层铺设在截断边界上，通过给定ADI-FDTD算法基本迭代形式，证明了媒质表面满足阻抗条件时可实现无反射条件。在一维和二维ADI-FDTD计算实例中发现，在这种媒质吸收薄层上电磁波能被很好地吸收，达到无反射的效果。交变隐式时域有限管分法；媒质吸收薄层；无反射
天津职业技术师范大学学报 2014年3期2014-02-28
- 太赫兹宽带调频人工电磁媒质研究
引言新型人工电磁媒质具备自然界材料所不具备的一些电磁响应特性，因而成为当今科学研究的前沿.通常，人工电磁媒质的尺寸和使用方式一旦确定，其响应就固定了.而新型主动式人工电磁媒质融合了半导体、超导体等介质，通过外加电场、温度、光场、磁场等手段，可以实现对半导体、超导体等介质材料特性的改变，从而使人工电磁媒质的响应为外加激励所调控，这一人工电磁媒质结构为主动式新型光电功能器件的发展开辟了新的思路和方法.新型主动式人工电磁媒质的发展对太赫兹波段器件的实现至关重要.
四川文理学院学报 2013年5期2013-12-17
- 基于钛酸锶钡介电非线性效应的可调谐太赫兹人工电磁媒质*
幸THz人工电磁媒质的实现大大拓展了传统THz技术的研究领域,导致产生全新的THz波操控技术.控制THz辐射的振幅、频率或相位需要人工电磁媒质的电磁响应能够主动调控,这可以通过将构成人工电磁媒质的结构单元与其他功能材料结合,利用其他功能材料对外界因素的响应实现.利用电压控制人工电磁媒质对电磁波传播方式的调控一直是研究人员探索的重要方向,因为不论从操作方式、反应时间、控制精度等方面来看,电压控制方式是最为有利和方便的.在早期微波频段人工电磁媒质研究中,Gil
物理学报 2013年4期2013-12-12
- 融媒体时代媒质的格局与走向——以网络视频对传统电视的影响为例
张逸筠融媒体时代媒质的格局与走向 ——以网络视频对传统电视的影响为例文丨梅郁盛 张逸筠本文探讨了融媒体时代媒质的格局及其相互的影响机制，在市场的作用下媒介间的关系，以及媒介间的层次和由此导致的市场的转移和受众的流失。媒介融合； 市场； 受众“媒介融合”（Media Convergence）其本意是指各种媒介呈现出多功能一体化的趋势。这一概念最早由美国马萨诸塞州理工大学的浦尔教授提出。但在这一背景下，媒介间的融合，其实是通过多种竞争的手段，在市场化与宏观调控
中国传媒科技 2013年6期2013-08-15
- 换流变压器出线套管极性反转电场计算分析
器各向异性非线性媒质中的直流稳态电场进行了研究。文献［4，5］通过数值方法模拟了一台实际的换流变压器极性反转试验中瞬态电场的变化过程。但目前针对出线套管模型的研究还较少，而且在计算过程中进行了大量的简化，往往假设极性反转瞬间完成或只考虑线性媒质条件下的极性反转过程［6～9］。本文利用罚函数法构造出有限元状态方程，利用C-N 法进行求解，完整的模拟了一台±800 kV 换流变压器出线套管在极性反转试验中瞬态电场的变化过程，且通过对线性媒质和非线性媒质条件下的
华北电力大学学报(自然科学版) 2013年4期2013-07-26
- 媒质中电磁波传播的FDTD仿真
法对电磁波在不同媒质中传播的反射特性进行模拟的。2 应用FDTD法的关键技术为应用FDTD法解决电磁波传播所遇到的实际问题，有以下几个方面的关键技术，包括计算区域的适当网格剖分、电磁波源的设置及理想匹配层的设置等。这几个方面的问题分述如下：1）计算区域的适当网格剖分将Maxwell旋度方程在直角坐标系下的六个分量方程在图1所示Yee网格中进行有限的差分离散化，在某些参数或场分量为零的情况下，有限差分式可以进一步简化成二维甚至一维的形式。任意离散的时空点处的
中国科技信息 2013年21期2013-07-19
- 用具有负介电常数的模拟光子晶体同轴系统获得负群速
学家们对反常色散媒质中的群速研究产生了极大的兴趣。1970年Garrett[2]等人的研究表明：当频率为f的电磁波通过非吸收但色散的媒质传播时，当媒质具有接近频率f的吸收线时就会出现反常色散的情况，此时群速可以大于光速，甚至为负，并且通过计算还表明对于吸收媒质来讲群速的概念同样具有意义。在1982年S.Chu and S.Wong[3]利用Garrett[2]提出的近吸收线的反常色散媒质首次测量到负群速。除此以外，科学家还利用增益线的方法实现负群速传播，其
中国传媒大学学报(自然科学版) 2013年5期2013-05-11
- 复杂媒质目标电磁散射问题的有限元分析
革，以及人工合成媒质技术的不断发展，复杂电磁媒质的研究受到越来越多的重视.选择和运用恰当的电磁场问题的数值计算方法对复杂电磁媒质进行研究有着重要的理论意义和工程应用价值.在一些传统的数值计算方法中，使用积分方程法如矩量法的算法，往往导致复杂的格林函数，有时候格林函数甚至是不可得的.使用时域有限差分法（FDTD）时，因为需要计算额外的时间导数而变得不稳定.用于分析平面分层结构的谱域法与直线法也需要重新计算格林函数.虽然利用场分解特性［1］，可以将手征材料等效
电波科学学报 2013年1期2013-03-12
- 用于各向异性媒质的TLM算法
近年来，各向异性媒质的电磁问题受到关注，出现大量用于处理各向异性媒质的算法，特别是用于处理各向异性媒质的改进FDTD算法。1990年，LUEBBERS提出一种用离散卷积处理色散媒质的RC－FDTD算法，并将此算法推广到各向异性的磁化等离子体，处理各向异性的磁化铁氧体及手征媒质［1－3］。1996年，KELLEY采用电场的分段线性近似——PLRC－FDTD改善了RC－FDTD算法的计算精度［4］。处理各向异性媒质的FDTD方法还有JEC法、DI法、分段线性电
上海航天 2012年6期2012-09-18
- 基于亚铁磁材料-YIG的负折射率特异材料的设计及电磁特性研究
是一种均匀的有效媒质，它具有等效介电常数和磁导率，这就是有效媒质的概念[1]．自然界中无法找到天然的ε和μ同时为负的电磁特异材料．自1968年Veselago从理论上研究、预测了这种负折射率特异材料的存在以来[1]，由于这种合成材料的特异功能和广阔的应用前景，世界上很多研究小组都开始着手设计、制作、研究这种新型实用的负折射率电磁特异材料．目前已有许多结构的负折射率特异材料被设计制造出来，大致可分为3类，一类是以Smith的SRRs加TWs(Thinwire
湖南师范大学自然科学学报 2011年3期2011-11-24
- 基于亚铁磁材料－YIG的双负电磁特异材料的设计及电磁特性研究＊
异材料。利用有效媒质理论数值，计算了复合材料的等效介电常数与等效磁导率的频率响应特性。计算结果表明:在C波段电磁波频率的重叠区域，使复合材料的等效介电常数与等效磁导率同时为负;表明了利用有效媒质理论基于亚铁磁材料可以设计为负折射率特异材料。有效媒质;亚铁磁材料;金属线阵;双负材料电磁特异材料是由一些人工制备的电磁共振单元组成，当探测电磁波的波长远大于组成单元的晶格常数时，特异材料可以被看作是一种均匀的有效媒质，它具有等效介电常数和磁导率，这就是有效媒质的概
外语与翻译 2011年1期2011-10-27
- 参数和结构对超晶格成像特性的调制
还可通过改变两种媒质的层数比以及正折射率媒质的吸收系数来控制尖锐峰峰值的大小。负折射率介质；成像；fibonaci；thue-morse负折射率媒质是一类具有奇异电磁性质的人造介质[1-2]。2000年，Pendry[3]提出负折射率媒质能放大倏逝波甚至能用于构成完美透镜之后，负折射率媒质引起了人们的强烈兴趣。Pendry指出在正折射率媒质中指数衰减的倏逝波进入负折射率媒质后随即指数增长。Zhang等[4]的研究发现负折射率材料能极大地增强光子隧道效应。以
华东交通大学学报 2011年1期2011-07-07
- 一维AB结构的电磁特异材料的有效媒质参量确定
是一种均匀的有效媒质，它具有等效介电常数和磁导率，这就是有效媒质的概念[1]．当人们制备出了特异材料样品后，它是否可以被等效为有效媒质，如果可以等效的话如何计算其有效的介电常数εeff和磁导率μeff，这些都是特异材料的研究中非常基本和重要的问题． 对于如何计算体系的等效介电参量，Pendry在1996年提出的金属线立方格子结构，其有效的介电常数εeff是利用等效近似的方法得出的经验公式[2]；另一类方法是通过对特异材料体系内非均匀的局域场做积分平均的方法
湖南师范大学自然科学学报 2010年4期2010-11-26
- 手征媒质反射特性仿真计算*
引 言双各向同性媒质的本构关系表达式中有介电常数、磁导率、非互易参数和手征参数4个参数，当非互易参数为零时，称这种媒质为手征媒质。近几年，手征媒质在微带线、电磁透镜、极化转换器等方面展现出巨大的应用前景，同时反射特性的研究也是一个热点问题。文献[1-3]分别讨论了手征参数变化对反射系数的影响，另外,文献[2]还对不同本构关系下手征媒质的反射系数进行了仿真计算。随着研究的不断深入，将手征媒质涂敷在目标表面起到减小反射波进而降低目标的雷达散射截面(RCS)成为
电讯技术 2010年9期2010-09-26
- 机械波“半波损失”的谐波分析
关于机械波在两种媒质分界处反射时引起的半波损失问题, 在所有大学物理教材[1～5]中都只是定性的极粗略的介绍了几句, 并没有从数学上进行证明和分析. 某些力学实验演示中出现的机械波的半波损失现象也只是给初学者以感性认识, 知其然而不知其所以然. 本短文采用谐波分析方法, 利用机械波的波动方程进行数学证明并作定量分析.1 分析方法设平面简谐波沿着弦线传播而从固定端或自由端反射时, 没有任何能量的吸收或发生机械波透入其它媒质, 那么, 机械波在此处是完全反射的
湖南理工学院学报（自然科学版） 2010年3期2010-09-20
- 电磁波多层媒质传播的[C]网络新理论
传播,特别是多层媒质的入射、反射和折射不仅是一个前沿的理论问题,而且还是一个重要的应用课题。探矿、测地和异物检测都离不开它们的基础——电磁波向多层媒质的传播。本文根据三项原则构建出电磁波斜入射到媒质突变的平面边界的基本模型,它可以退化为垂直入射、导体和磁体边界等多种情况。将电磁波传播和网络理论有机结合,创新地提出了多层媒质的[C]网络理论,从而把困难的多层媒质传播转化为矩阵[C]级联,由应用实例得到一系列有用统一的结论,很值得作进一步探索和推广。1 基本模
电气电子教学学报 2010年4期2010-08-23
- 有限微波波束在对称双三棱镜结构中的Goos-Hänchen与 Imbert-Fedorov位移研究
波束斜入射到光密媒质与光疏媒质的分界面时,光疏媒质中不仅会形成消失态表面波而且平行于分界面方向能流并不为 0。然而,事实上全反射并没有被破坏,反射能流密度依然等于入射能流密度。鉴于此现象,Picht在 1929年首次提出一个全新的概念[1],全反射无限波束的透射能流由光密媒质进入光疏媒质,然后又返回到光密媒质。这一观点随后被 Schaefer和 Pich在有限宽度波束入射的情况下通过运算论证了[1]。之后,Artmann和 Fragstein都认为这种界面
中国传媒大学学报(自然科学版) 2010年4期2010-03-13
- 声波传播之怪现象
振动以波的形式在媒质中传播形成的。由波的折射定律可知,当波从第一媒质射入第二媒质时,入射角(i)的正弦与折射角(γ)的正弦之比等于第二媒质对于第一媒质的相对折射率n,即n=sini/sinr.当n>1时,i>γ,折射波线相对于入射波线更靠近法线;当n<1时,i<γ,折射波线相对于入射波线更远离法线。在烈日炎炎的白天,声波在空气中传播时,在离地面20km以下的区域,由于地面接受太阳的辐射而温度较高,从而越靠近地面,空气越稀薄,折射率也越小;而在地面40km以
新课程·上旬 2009年12期2009-07-02