左手材料的电磁建模与其介电常数的影响因素.docxVIP

本 科 毕 业 论 文（设 计）题目（中文）：左手材料的电磁建模与其介电常数的影响因素（英文）：Electromagnetic modeling of the left—handed metamaterials and the influence factors of its dielectric constant学院 信息与机电工程学院年级专业 10级电子信息工程国内班学生姓名 梅志翃学 号 100144855指导教师 罗阳完 成 日 期 2014年 4 月诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《左手材料的电磁建模与其介电常数的影响因素》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的法律责任。作者签名：日期： 年 月 日上海师范大学本科毕业论文（设计）选题登记表学生姓名梅志翃学号100144855专业电子信息工程学 院信机学院指导教师姓名/职称罗阳题 目左手材料的电磁建模与其介电常数的影响因素本选题的意义及国内外发展简况：超材料（metamaterials）指的是那些具有超常物理性质而且在天然材料中不具有的复合材料或者人工复合结构。我们在探索超材料的前期阶段，主要将眼光放在了对于左手材料的设计和其相关的付折射效应。谈起左手材料，这真的是一种非常特别的材料，它所具有的的特点就是介电常数和磁导率同时为负，并且伴随他的是各种奇异的特性，包括逆多普勒效应和负折射效应。我们知道在1996年到2001年期间，科学家为了能够同时实现负介电常数和负磁导率，最后是利用了金属亚波长谐振结构单元得以实现，并且依赖于次进行了对负折射效应的验证。，在世界的科学领域里面引起了极大的轰动效应。然而，从2006到2010年，除了出现了有基于介电常数、磁导率渐变的超材料，隐身斗篷、波束聚集器、波形变换器、场旋转器等新型功能器件被陆续提出，更为引人注目的是，这个阶段对超材料在隐身技术、小型化微波器件、天线、天线罩、频率选择表面等方面的应用研究得到了突飞猛进的发展。左手材料（left-handed metamaterials）是指在电磁波某些频段内介电常数和磁导率同时为负的新材料。1999年，Pendry提出了用连续的金属线和SRR(开口谐振环)组成的周期结构实现同时为负的介电常数和磁导率。Smith等通过各种实验方法最终证实了Pendry的这个猜想，首次制备了介电常数和磁导率同时为负的左手材料。本课题就是采用了基于金属线结构的左手材料，设计了一个结构简单的模型来探讨金属线结构的左手材料的介电常数与磁导率的影响因素研究内容： 目的研究现在比较热门的基于金属结构的左手材料的介电常数和磁导率的影响因素。改变结构的各项属性，然后我们基于HFSS仿真得到的该模型的参数来提取等效的介电常数和磁导率，以此来判断其影响因素研究方法、手段及步骤：本次课题所要用到的模拟软件为HFSS，通过研究本课题 初步了解hfss软件的应用，与电磁建模的方法与原理。首先，在hfss软件中建立一个长方体的结构模型，长方体的六个面分别设定为PEC（理想电壁）、PMC（理想磁壁）和wave port(波端口)，形成一个二端口矩形波导模型。然后在这个长方体结构的内部引入一根金属铜线，以此来完成最初的一个建模。通过分别改变金属线的长度和宽度来对比观察其介电常数与磁导率的变化，来确定其影响因素。主要参考文献：[1] Pendry J B,Holden A J,Stewart W J,et al.Extremely low frequency plasmons in metallic mesostructures [J].Physical Review Letters,1996,76:4773-4776[2] 《超材料设计及其在隐身技术中的应用》2013年3月第一版屈绍波 王甲富 马华 徐卓 张介秋 科学出版社[3] Ma H,Qu S B,Xu Z,Wang J F.Approximation approach of designing practical cloaks with arbitrary shapes [J].Optics Express,2008,16:15449时间进度：2013.12.01-2013.12.20开题准备2013.12.21-2014.02.25撰写初稿2014.02.26-2014.03.20撰写二稿2014.03.21-2014.04.14最终定稿学生 （签名） 年 月 日指导教师意见： 指导教师 （签名） 年