各向同性和各向异性左手介质对电磁波的散射特性研究-电磁场与微波技术专业论文.docxVIP

I 啊!阳县1 Dissertation Submitted to Hangzhou Dianzi University for the Degree of Master The Scattering Properties Research of Electromagnetic wave in Isotropic and Anisotropic Left-handed Medium Candidate: Liu Zheng Supervisor: Prof. Geng Youlin February ，2011 / 杭州电子科技大学 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明: 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人 就集体已经发表或撰写过的作品或成果。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标明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 名: .)呼 日期: )cJ t 年 3 月?{日 学位论文使用授权说明 本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即:研 究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学和中国电 子科技集团公词第五十研究所共间所有。本人保证毕业离校后，发表论文或使用 论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复 印件，允许查阅和借阅论文:学校可以公布论文的全部成部分内容，可以允许采 用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(必威体育官网网址论文在解密后遵守此规定〉 者名: Jj呼 阳阳z 争后你  日期: ?4f1年 3月;.S 日 日期:)If f 年 7 月哟 组 杭州电子科技大学硕士学位论文 杭州电子科技大学硕士学位论文 摘要 前苏联科学家V.G Veslag。l 在1968 年发表文章指出:介电常数和磁导率都为负的介质将 具有不同寻常的电磁特性。美国加州大学圣地亚哥分校的 D.R.Smi也等人根据英国帝国理工 学院物理学家 J. B. Pendry 的研究结果，在 2000 年首次构造出介电常数和磁导幕同时为负的 人工介质。这些理论和实验的研究成果证明左手材料(介电常数与磁导事同时为负)是可以 被制造出来的，在雷达技术，近场光学等领域具有重要广泛地应用前景，因此越来越多的研究 人员进行了左手材料的物理性质、实验室制备以及数值模拟等方面的研究。 本论文通过理论分析、数值模拟和软件仿真，囊点研究了左手材料的相关性质和应用。 研究内容钮括适用于左手材料的无分裂场色散时域有限差分法、左手材料球与金属球涂覆左 手材料的霄达散射截面、金属球涂覆左手材料的近场特性分析和各向异性左手材料的近场特 性分析四部分。该论文的工作涉及以下几个方面: 1.第 2 章提出了无分裂场 FDTD 选代时内场与吸收层统…的方法，通过改变内场的计算 系数实现了内部场计算与 UPML 吸收层计算的统一，然后通过场分量的简单存储，结合移位 算子法使本程序可以分析各向向性的左手材料，问时也使程序简洁商效。 2. 第 3 章结合Drude 色散模型，编写三维的无分裂场色散时域有限楚分 Mat1ab 程序。计 算了左手材料介质球与金属球涂覆左手材料后的雷达散射截丽，并讨论了改变涂层等效介质 参数对目标物体霄达散射截阔的影响。 3. 第 4章讨论了改变金属球涂层的介质参数及介质厚度，改变金属球与点源辐射间的距 离，得出近场场强分布，很直观地给出了左手材料在霄达技术中的作用。 4. 第 5 章讨论了具布不问符号的介电常数和磁导率张量组合的介质特性，仿真了脉冲波 柬照射各向异性左手材料的近场特性，很直观地演示了各向异性左手材料的吸波特性. 关键词: 在手材料，无分裂场时域有限差分方法，移位算子法，各向异性左手材料，雷达散 射般而 杭州电子科技大学硕士学位论文 杭州电子科技大学硕士学位论文 ABSTRACT Left-handed material whose pennittivity and permωbi1ity 町e a11 negative wωintroduced by soviet scientist V.G Veselago in 1968，and this metamaterial wωman-mad 创 by Ameriωn scientist R. Smith who is in University of California at San Diego in 2ωo in tenns of the theoretical results of J. B. Pendry in London imperialωll