非對稱人工結構的等效電磁參數提取.pdf

1、新型人工電磁材料是近年來電磁學、材料學等領域的熱門研究方向，其體現出的眾多超常電磁特性引起了全世界范圍內學者的興趣，并且在通信、航空航天、電磁兼容等方面具有潛在應用。作為新型人工電磁材料的一個重要研究分支，基于等效媒質理論的新型人工電磁材料等效電磁參數提取算法為描述人工材料電磁的特性提供了一個簡單、便捷的途徑。本論文旨在研究精確高效的新型人工電磁材料等效電磁參數提取算法，特別是針對非對稱人工電磁結構的等效電磁參數的提取方法進行了研究。本

2、文內容一共分為如下幾個部分：
　　首先，簡要描述了新型人工電磁材料的概況，分別對其超常的電磁特性做出了介紹，這些電磁特性主要包括：負折射特性，負群速效應，逆多普勒效應，逆切倫科夫效應，逆古斯-漢森位移，隱身大衣等。
　　其次，詳細介紹了具有負介電常數，具有負磁導率以及同時具有負介電常數和負磁導率的人工材料。其中采用細金屬線陣列構造具有負介電常數的人工材料，采用圓筒型開口金屬環(huán)結構陣列構造具有負磁導率的人工材料，并且推導了其電

3、磁參數的等效過程。
　　然后，介紹了采用散射S參數提取具有對稱結構的人工電磁媒質的等效電磁參數的方法。先采用基于傳輸矩陣的Smith方法提取了SRR-Wire結構的等效電磁參數，后來采用基于 Kramers-Kronig關系的改進方法處理分支問題，最后提出一種基于解卷繞技術的參數提取方法高效率地提取了多層SRR-Wire結構的等效電磁參數。
　　接著，針對由兩層元胞結構組成的非對稱模型，本文利用分層思想對其等效電磁參數進行了

4、提取，給出了三種模型（媒質-媒質模型、媒質-結構模型、結構-結構模型）進行驗證。并對采用迭代方式的提取方法做了誤差分析，在結束部分采用了MATLAB中自帶函數 fsolve對等效電磁參數進行求解，并通過參數仿真驗證了該方法的可行性。
　　最后針對由多層元胞結構組成的非對稱模型，分別采用散射參數遞推的方法和場遞推的方法對其可能的等效電磁參數進行了提取，并采用MATLAB中自帶函數fsolve對可能的等效電磁參數進行了求解，最后采用參