一、非均匀电磁谐振结构的FDTD建模（论文文献综述）
彭甜[1]（2021）在《基于非均匀匹配吸收表面的微型成像暗室》文中提出基于逆散射方法的微波成像是工程电磁波领域中的重要应用之一。对于单频连续波照射的被成像物体,通过逆散射微波成像,可以以非接触的方式,获取被成像物体的位置、轮廓、介电常数、折射率等空间和物质信息,因此在科学研究和工程应用领域引发了越来越多的关注。经典的逆散射微波成像的理论,是在理想的无限大空间、或无散射边界条件下推导得到的。在微波工程中,上述空间可以利用电大尺度的微波暗室近似地实现。这是早期的微波成像实验主要是在微波暗室中进行的原因,但其显然不适用于绝大多数的实际应用场景。为了推动微波成像的实际应用,本研究针对逆散射微波成像系统工作于单频连续波体制的特点,基于人工完美匹配层的概念,实现了厚度仅为0.012波长、可以同时吸收照射和散射电磁波的薄层匹配吸收表面。在此基础上,通过集成微型转台、天馈系统、PCB集成的矢量网络分析仪,实现了一个工作于5.98GHz、直径仅6.9个波长的圆柱形微波暗室,并实验演示了基于上述微型暗室的逆散射微波成像。本文的主要创新性工作有:理论层面,本文基于“简化参数”完美匹配层模型、非均匀人工表面及等效媒质理论,先后推导了针对单入射角度和双入射角度的单频电磁波进行匹配吸收所需满足的等效本构参数模型,从理论上证明了实现基于单频连续波的微型逆散射微波成像暗室的可行性,并为后续非均匀匹配吸收表面的设计、仿真和实现提供了明确的设计方法和目标数据。实现层面,本文分为两个步聚,针对固定位置的发射和接收天线,通过大量的仿真和优化,先后实现了工作于单入射角度和双入射角度的两种非均匀匹配吸收表面。在此基础上,分别构造了直径为6个波长和6.9个波长的半封闭圆柱形微型暗室,并采用微扰法测量了暗室内部的空间电压驻波比分布。测量结果与理论预期及Comsol全波仿真结果相符合。系统集成层面,本文在上述双角度匹配吸收表面的基础上,进一步集成了天线和馈电系统、PCB（Printed Circuit Board）集成的多端口矢量网络分析仪和基于电动马达的微型转台,实现了功能齐备、高度集成的微型逆散射微波暗室,并通过针对实际样品的微波成像,验证了所得成像暗室的有效性和准确度。以上创新性工作对于推进逆散射微波成像的实际应用具有重要的意义。
丁建平[2]（2021）在《基于相变材料锗锑碲的可调红外吸收/辐射器件》文中提出红外波段是电磁波频谱中非常重要的一个波段,研究物体的红外辐射特性和对红外电磁波的吸收特性对能源利用、隐身技术、分子探测等领域具有重要的指导意义。通过选用特定的光学材料并设计、制备合理的微纳结构可以调控物体的红外吸收/辐射特性,为了达到在同一器件上实现不同功能的目的,考虑将光学参数（指折射率和消光系数）可调的材料引入光子结构中以实现可调光子器件。近十几年来,研究者们通过引入金属-绝缘体-金属（MIM）和光栅等光子结构调控物体的红外辐射/吸收特性,并通过引入石墨烯,液晶以及氧化钒和锗锑碲合金（GST,本文中特指Ge2Sb2Te5）等相变材料实现具有可调节的红外吸收/辐射特性的光子器件。本文将相变材料GST与法布里-珀罗谐振腔相结合,研究GST热致相变和激光诱导相变过程中的光学参数变化规律,实现特定波段的可调红外吸收/辐射器件。采用加热和激光诱导两种方式对GST进行处理,研究外加激励参数对GST相变的影响,结果表明在对GST进行加热处理时,随着温度的升高首先GST的折射率和消光系数同时增加,之后折射率不再变化而消光系数继续增加。在光致GST相变时,样品对405nm激光的吸收主要发生在表层十几纳米范围内,其余部份的相变依赖于热传导加热。为了实现GST的激光诱导可逆相变,采用包含30nm超薄GST薄膜的GST-ZnS-Au结构,通过优化各层厚度,使样品中GST处于不同状态时对可见光的反射率差异最大,通过施加连续激光和纳秒双脉冲激光分别实现了 GST的结晶和非晶化,这种可逆相变是可重复的。同时,这种膜系结构在8μm附近由于薄膜的干涉减反效应有一吸收/辐射峰出现,通过改变GST的结晶比例,可以调控样品在7-9μm的平均辐射率在0.07到0.77之间进行可逆变化,利用工作波段为7-9μm的红外相机观察实际温度为80℃的该样品,其辐射温度可以在10℃以下到60℃以上可逆变化。采用一阶减反模式位于8-14μm范围内的包含530nm厚GST的GST-Au薄膜结构样品,利用激光直写系统改变样品中部份GST的状态,使其形成光学参数在空间上周期性排布的一维和二维图形,通过优化结构参数形成超表面结构,使薄膜的一阶减反模式和结构中电磁谐振进行耦合,实现了8-14μm的有效辐射率大于0.81的宽谱吸收/辐射器件,并且该器件在5-8μm具有约为0.22的较低的吸收/辐射率,此外,还通过在样品表面刻写不同的图案,实现了百微米尺度区域内有效辐射率在0.13到0.81之间的均匀变化。本文中实现的超薄GST状态间全光可逆调控对可调光子器件具有重要应用价值,将相变材料与法布里-珀罗光学腔相结合实现的8-14μm宽谱高吸收/辐射率,且5-8μm低吸收/辐射率器件可以应用于辐射制冷,而吸收/辐射率均匀可调器件可以应用于红外图像显示和红外伪装技术领域。
马亮[3]（2021）在《汞基人工电磁结构特性及其温度感测关键技术研究》文中提出物联网技术快速发展与广泛应用,对高精度高可靠性温度、湿度等目标对象动静态特性感知与测试提出了新的挑战,探索发展新型温度、湿度等动静态物理特征感知机理及实现技术已成为学术界和产业界的研究热点。温度、湿度等物理量感测灵敏度、精度、线性度等性能直接决定了物联网节点的性能和可靠性。新型人工电磁结构（又称超构材料）具有负介电常数、负磁导率、强谐振性等特征及负折射、逆Cerenkov辐射、逆Doppler效应等奇异电磁特性,由汞、镓铟合金等温度敏感性材料构成的高Q值人工电磁结构的强谐振特性高度受控于环境温度,据此机理能发展出高灵敏度、高精度、宽动态范围的人工电磁结构式温度感知器件与系统,其在军事民用各领域具有广泛的应用前景。因此,研究高Q值汞基人工电磁结构的合成机理、设计与制备方法、电磁响应特性及其温控规律的分析方法、温度感测机理与测试方法等关键技术具有重要科学意义。本文在研究汞基人工电磁结构的强谐振特性与结构尺寸、材料特性参数的规律关系基础上,建立起温度感知性能参数与人工电磁结构的谐振频率等特性参数之间的线性/非线性模型;设计了多种新型高Q值汞基人工电磁结构,仿真与实验研究了这些器件的电磁特性及温度感测性能;研制出汞基人工电磁结构式高精度温度传感器样品。本学位论文的主要研究内容及创新贡献如下:1.在研究人工电磁结构中电磁感应力与结构阻力之间的非线性耦合特性基础上,提出了基于低损耗液态介质的功率可控调谐型人工电磁结构,分析揭示出液态基人工电磁结构中电磁感应力与低损耗流体阻力之间的非线性耦合机理及动态耦合过程、平衡特性和功率可控调谐特性。测试研究了两种不同低损耗液态介质中C波段人工电磁结构单元的谐振特性及其功率可控调谐性能,测试结果表明在25d Bm～30d Bm的入射电磁波功率变化范围内具有300MHz的调谐带宽,验证了液态基功率可控调谐型人工电磁结构的工作机理及其特性分析、设计方法的有效性。2.基于液态基人工电磁结构谐振特性的功率可控调谐机理,提出了温度可控调谐型汞基人工电磁结构,设计研制出了类EIT式、反射型、非对称Fano/Torodial式、Anapole式等高Q值强谐振汞基人工电磁结构单元,测试研究了各种人工电磁结构单元的强谐振特性及其温控特性,获得S波段内Q值高达240、12°C温控范围内谐振频率最大偏移量200MHz的测试结果,其性能优于已报道的多种温度可控调谐型人工电磁结构。3.理论分析了反射型高Q值汞基人工电磁结构的吸波热效应,建立起汞基人工电磁结构中电磁波能-热能-汞柱结构势能之间的非线性耦合关系模型,对其吸波热效应进行了多物理场仿真分析和实验研究,揭示出反射型高Q值汞基人工电磁结构的吸波热效应产生机理、动态响应特性及其受控途径;测试得到在固定温度下、C波段25 d Bm～35 d Bm入射电磁波功率范围内,反射型汞基人工电磁结构的谐振频率偏移量约为30 MHz。这些研究结果为降低汞基人工电磁结构式温度传感器的测温非线性误差奠定了理论和实验研究基础。4.提出了集成低功耗宽带可调频率源、高精度信号采集及处理电路的微带线耦合式高精度汞基人工电磁结构温度传感器方案,设计研制出汞基人工电磁结构式温度传感器样品,测试研究了温度传感器样品的感测灵敏度、分辨率、动态范围等特性,获得高达1.4×10-4°C的温度分辨率,该指标远优于已报道的光波导/光纤基等高精度温度传感器。本文研究并揭示了汞基人工电磁结构的特性及其温度受控机理与调控方法,发展出汞基人工电磁结构特性及其温度感测机理的理论分析、仿真与测试验证方法,研制出汞基人工电磁结构式高精度温度传感器,这些研究成果有益于推动汞基人工电磁结构在高精度温度感测、电磁特性操控等领域的广泛应用。
刘璐[4]（2020）在《天线罩与天线阵列及其一体化的辐射及散射特性研究》文中研究表明天线系统是实现无线信号传输极其关键的部分。在工程应用中天线通常需要天线罩的保护,天线罩多会与金属底座形成封闭的天线舱系统。但天线罩引起的电磁场幅相畸变以及封闭天线舱带来的复杂传播环境会在一定程度上影响天线的电磁性能,因此对天线阵及其与天线罩形成的天线舱系统的辐射与散射特性研究,在通信、遥感、国防安全等领域中均有着重要的科学意义和工程价值。快速精确地模拟天线单元及阵列的电磁性能、高效地设计低成本高性能的天线阵列、合理地评估天线舱对舱内天线电磁特性的影响、有效地优化舱体引起的系统性能恶化是当前亟待解决的问题。为此,本文分别从目标的辐射特性和接收特性两个角度,对天线阵及天线罩加载的天线舱系统的高效分析、设计与优化等问题展开了系统的研究。首先,本文介绍了研究工作中所采用的数值分析方法,包括积分方程方法的基本原理、矩量法的数值实现、快速求解技术、电磁散射与辐射激励模型以及线性系统中电磁结构的互易原理,作为本研究工作的基础理论支撑。高效精确的数值模型是分析天线及天线舱系统电磁特性的前提。为解决传统体面积分方程（Volume surface integral equation,VSIE）方法分析微带天线辐射特性时出现的谐振频率偏移、收敛性差和未知量大等问题,本文从基函数的选取、边界条件的处理以及未知量的减缩三个方面对传统模型进行了创新性地改进,提出一种适用于微带结构快速分析的数值模拟新方法。为消除传统模型的频偏问题,新方法引入了平行板电容准静态关系以描述贴片、地板和介质基板之间的强耦合特性,建立金属与介质交界面处的边界条件,以保证模型的稳定性,提高解的精度;该方法使用定义在四边形网格上的高阶叠层Legendre基函数取代传统RWG基函数,在展开金属表面电流时能更好的描述天线谐振时辐射贴片上较强的边缘电流,从而显着提高收敛性并降低未知量;同时,该方法利用金属的表面电流直接表述介质内的电位移矢量,故待求未知量仅位于金属表面,无需求解介质内的未知量,进一步大大缩减了未知量总数。与传统的VSIE方法相比,该方法在分析微带天线及其阵列辐射特性时,可以在降低大量未知量的同时明显提高求解精度和收敛速度。接着在天线阵列的设计方面,本文基于天线接收模型的Poynting能流特性,提出了一种提高阵列增益的高效设计新方案。该方案从接收天线的角度,利用Poynting能流方法分析天线对周边能量分布的影响,并将相关物理特性可视化,进一步指导天线阵列的设计。通过研究不同匹配状态下天线对能量的扰动特性,本文利用短路偶极子天线不吸收能量但能引导能量流动方向的特性,合理设计其布放位置,引导原被散射的能量至所需方向,来增强相邻天线单元对能量的吸收能力,从而提高阵列的口径利用效率和增益。与传统从辐射角度出发的设计方法相比,该方案为阵列的分析和设计提供了一种新的理解角度和直观的设计思路,降低了阵列设计的难度。当天线于天线舱内工作时,针对因舱体损耗以及舱内场的多径传输效应等原因引起的天线辐射性能恶化的问题,本文提出了一种基于理想点源辐射模型的天线舱系统评估及优化策略。该策略用点源做测试源,利用积分方程方法通过分析点源加罩前后辐射场的幅相变化信息,实现天线舱系统的快速评估和优化设计。为提供更多的优化自由度,本文将舱内阵列的激励幅度和相位选做优化域,取代传统对天线罩壁结构的优化。接着,利用上述策略提取出的相位变化信息来设置各单元的补偿相位,以抵消舱体对辐射场相位的影响,从而消除指向误差。然后基于所提出的评估手段,利用优化算法调整罩内阵列的激励幅度,实现高副瓣电平的有效抑制。此外,本文还提出了更具应用可行性的幅度分级策略,简化了工程应用中馈电网络设计的复杂度。基于点源模型的评估策略,一方面考虑了各阵列单元辐射场在天线舱内的多径传输效应,另一方面又避免了分析天线精细结构带来的多尺度问题,有效地提高了优化迭代期间系统的分析效率,且该优化方案可在不改变天线罩结构的前提下,实现天线舱系统指向精度的明显提高和高副瓣电平的有效抑制。虽然上述优化策略可有效地优化天线舱系统的电磁特性,但罩内阵元数增多时,计算复杂度也会随之增加。为此,本文最后提出了一种基于接收模型的天线舱系统优化策略。该方案基于互易原理,通过分析平面波从不同角度入射时罩内阵列栅格处的电场信息,来实现系统的评估、诊断和优化。该策略利用主瓣方向入射时阵列栅格的电场相位信息来设置阵列单元的补偿相位,有效消除天线舱引入的指向误差。通过对比分析阵列栅格处的电场对平面波分别从主瓣和副瓣方向入射时的响应,诊断出对高副瓣电平影响较大而对主瓣增益影响较小的敏感单元,并以此确定阵列的优化域。然后利用优化算法调整该优化域内单元的激励幅度,实现高副瓣的有效抑制。此外,为解决该优化方案导致的非均匀激励问题,本文进一步引入了天线旋转策略,仅需将优化域内的阵列单元旋转适当角度,便可有效抑制天线舱系统的高副瓣电平,无需修改罩体结构或设计复杂的馈电网络。该优化方案的计算复杂度仅与待优化角度数目有关,而与罩内阵元数无关,且只需调整天线阵列敏感单元的激励权值或放置角度。因此对比于辐射模型,该优化方案在分析大型阵列天线舱系统时,优化效率更高,应用潜力更大。
林耿铭[5]（2020）在《超材料在波导吸波和天线优化设计中的应用研究》文中指出电磁超材料（Metamaterial）是一种人工复合的具有特殊性质的人造材料。超材料的几何形状、大小、方向和排列方式赋予其改变入射电磁波的振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的能力。超材料吸波体相比传统吸波体在材料要求上低,并拥有吸收率高、设计简单、极化角和入射角不敏感等优点。超材料天线相比传统天线则具有高方向性、高辐射效率、小型化等优点。本文主要研究内容和意义如下:1.设计有高吸波率的超表面波导吸波体。基于空间Kramers-Kronig关系的吸波原理,利用超表面波导设计出离散化且具有KK关系空间面阻抗分布的结构。结合面阻抗和空间介电系数的关系式,说明空间面阻抗KK关系也具有吸波效应。分别对比5,10,20层该结构的吸波效果,证明该结构在20层时能实现良好的吸波效果。给出电磁波在超表面波导中传播的电场强度分布图。最后结合实验验证所设计的超表面波导吸波体的吸波效应。本文设计的超表面波导吸波体在10GHz处能实现99%的吸收率,同时在9-11.5GHz实现80%以上的吸收率。2.设计实现波束宽度展宽的双各向异性超材料天线。基于贴片天线的外场辐射分布式,设计贴片天线辐射场的波束宽度在E面和H面分别是82.1度和85.4度。对双各向异性超材料的两种基本磁电耦合情况进行介绍。本文在贴片天线上放置超材料结构,贴片天线的辐射场和超材料形成耦合,达到对波束宽度进行展宽的效果。本文设计长方体金属棒、LC振荡金属棒、电谐振开口环、磁谐振开口环、手性谐振环等多种结构,均未能达到理想效果。最终,本文设计的双各向异性谐振环可以将贴片天线的辐射效率从-10.98dB优化为-27.6dB,波束宽度在E面和H面分别展宽到136.3度和111.9度。3.本文的创新性在于当设计出的超表面波导面阻抗在空间上满足Kramers-Kronig关系,理论上能证明该结构对入射电磁波能形成完美吸波效果;不对贴片天线本身结构做出改变的基础上,提出双各向异性超材料和贴片天线的外场进行耦合,实现天线辐射效率的提高和波束宽度展宽。理论上,本文设计的超表面波导吸波体和超材料天线的吸收和辐射属于互易过程。应用上,超材料天线实现空间内良好的信号覆盖,超材料吸波体则能减少不必要的电磁辐射。
江霞[6]（2020）在《基于声波谐振的小型化天线研究与设计》文中研究说明随着通信技术的不断发展,物联网、生物医疗、可穿戴监测、5G等许多应用都要求其设备具有更高的性能与更小的物理尺寸。作为这些系统重要组成部分的天线,其性能的优劣直接影响着系统的整体性能,其尺寸也不断向着小型化方向发展。然而,当前这些应用中的天线,由于受到传统电磁辐射原理的限制,其小型化天线尺寸仍处于波长量级,无法满足实际需求。因此,天线的小型化设计已成为了目前天线领域的研究热点与难点。本文以突破天线小型化设计难题为目的,探索了机械波致电荷运动的电磁辐射新原理,并基于新原理研究了小型化天线的设计问题。本文的主要工作与创新点有:1、深入剖析了传统天线小型化技术的局限性,引出了机械波致电荷运动的天线小型化实现新方法,指出了其广阔的发展前景。2、作为新概念的小型化天线目前仍缺乏完善的分析理论,本文详细讨论了基于声波谐振的小型化天线的工作原理,并且根据材料特性及天线设计需求对天线基本结构的选择进行了全面探讨。3、本文提出了一种基于声波谐振的小型化天线的设计方案,并进行了相关的结构仿真分析。基于设计需求和工程应用前景,进行了相关材料的选择;结合数学公式阐述小型化天线的工作过程,并采用时域有限差分（FDTD）算法进行一维结构模拟,验证分析了该天线结构的理论可行性;随后通过有限元仿真软件对基于声波谐振的小型化天线进行声波结构仿真分析和优化,求解了其频率和结构响应,验证了新型天线的工作机理。4、鉴于目前并没有一个成熟的仿真方法可以实现对基于声波谐振的小型化天线的三维建模仿真,本文通过商业有限元仿真软件COMOSL Multiphysics的自定义PDE功能进行数学建模,开发了一个包含磁场、电场和应力场相互耦合的有限元模型,可以求解并导出基于声波谐振的小型化天线电磁辐射的近场值。而后运用表面等效原理,进行近远场转换,求解了天线的远场辐射性能,最终实现了基于声波谐振的小型化天线的电磁辐射特性分析,验证了新型小型化天线方案的可行性。
姚实[7]（2020）在《高速PCB中复杂元件的高频测试与等效电路建模》文中研究表明随着印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）板级电路不断向高频、高密的方向发展,电子产品的电磁兼容（Electromagnetic Compatibility,EMC）问题和电磁干扰（Electromagnetic Interference,EMI）问题日益严峻。同时,电子产品的迭代周期不断缩短,这些因素对电子产品在设计阶段的电磁兼容仿真精度提出了更高要求。在实际的PCB板级电路和系统设计中,各类表贴元件（Surface-Mounted Device,SMD）和电源配送网络（Power Distribution Network,PDN）作为典型的无源器件和结构被广泛、大量地使用。二者的电磁模型精度直接影响电路系统的总体仿真精度。本文从实际工程应用出发,围绕表贴元件和电源配送网络的高频建模、参数提取、测试技术三个方面开展研究,发展了无源结构中电、磁场储能转换与等效电路中LC谐振的关系,对于表贴元件和电源配送网络构建了相同的模型。第一、基于对夹具自动移除（Automatic Fixture Removal,AFR）和直通-反射-延时线（ThruReflect-Line,TRL）两种去嵌入方法的理论分析,评估了每种去嵌入方法对于表贴元件测试误差的影响,分别设计并加工了基于两种去嵌入方法的测试夹具,实现了表贴元件的高精度散射参数提取,并结合全波仿真方法,并采用长-短线去嵌入的方式对PCB板材的介电常数（Dielectric constant,DK）、损耗因子（Dissipation Factor,DF）参数进行提取。在此基础上基于T型滤波结构,采用AFR和TRL实测与全波仿真结果对表贴元件的实测精度进行了验证。第二、针对SMD电容元件与电感元件的测试提出了一种可对非对称夹具进行去嵌入的方法。该方法突破了AFR方法中夹具必须具有插入损耗相同这一特性的限制,使得测试结构拥有更大的设计自由度。当测试夹具具有非对称性质时,该去嵌入方法相比于AFR方法具有测试次数更少、计算步骤更简洁、去嵌入精度不低于AFR的特点,同时该方法在求解DUT参数时,对直通校准件的加工误差有一定的修正作用。所提出的去嵌入方法具有实际应用价值。第三、提出了SMD电容元件与电感元件的等效电路模型,所提出的模型与元件的实际物理特性相符。研究了电容元件与电感元件的寄生参数提取技术,并完成了等效电路模型中各参数的计算。其中,针对寄生小电阻提出了一种基于LC谐振的提取方法,并将该方法应用于IFA手机天线在谐振频点处的天线效率计算中,验证了该方法能够提升手机天线的仿真精度。最终,采用基于PI型滤波结构对表贴电容、电感元件的等效电路模型精度进行了实验验证。第四、基于对平面结构PDN和网格状PDN结构的电磁模式分析以及高频谐振特性分析,提出了两种高频等效电路模型并给出了模型中各寄生参数的计算方法。所提出的等效电路建模方法可以用来建模非规则形状、非均匀、有短路过孔的PDN结构。基于少量几个端口的全波仿真或测试阻抗即可完成等效电路中所有参数的提取,得到的等效电路可以用来预测整体PDN任意位置端口的阻抗,从而提升了PDN阻抗计算效率。
廖旭涛[8]（2019）在《基于城市地质灾害勘查的探地雷达成像和电磁谐振识别技术研究》文中研究说明随着社会进步和科学技术的发展,人类活动频度的增加和人类工程使城市地质环境所受影响和压力与日俱增。导致地质环境的改变日益增大,地质环境加速恶化,城市地质灾害已呈现出多发趋势。为了保障城市运行健康安全有序,查明这些地质灾害问题是必须而迫切的,必须依靠地质普查和地球物理探测相结合的方法。本研究针对探地雷达应用于城市地质灾害勘探中的相关问题进行了研究。基于电磁理论建立的探地雷达探测技术,其成像方法类似于传统的地震勘探技术。本研究采用电磁场时域有限差分法对探地雷达模型进行数值计算研究,对常见地质灾害模型的探地雷达进行三维正演成像,设计实用的三维成像软件对二维探地雷达数据进行三维成像。三维成像是探地雷达发展的必然趋势,其图谱对于地质解释人员来说大部分目标能直接识别。而对于大量的图像判别和多目标、复杂目标状态时,如何自动化识别出目标体,提高识别准确率、降低劳动强度,仍然是当前的探地雷达应用的难点。本研究对三维图像中的目标体所在纵向时域数据利用物体半空间的电磁谐振特性进行极点识别。电磁谐振理论在探地雷达应用上仍处于起步阶段。基于谐振区的奇点展开法是瞬态电磁场理论中的重要发展里程碑。该方法中能够使用较少的特征极点对目标的特性进行描述,使得识别系统的复杂度大大降低。该方法在军事领域取得了极大成功,但在以半空间探测为主要应用场所的探地雷达领域其应用进展仍然不大。本研究对常见的基本形状的物体电磁瞬态散射模型,研究其在介质空间和半空间环境下的电磁谐振。使用FDTD三维建模方法进行正演,然后利用矩阵束法对雷达回波信号时域曲线的晚期谐振段进行极点提取,提取结果与理论基相符合。分别研究了金属球体、介质球体、球状洞室、充水球状洞室、矩形柱状物体、圆柱状物体和柱状充水洞室,在介质空间、半空间的电磁谐振特性。对半空间散射回波,采用SVD解卷积法去除半空间界面对回波造成的影响。对非规则物体的FDTD三维建模,采用构造HDF5文件,将三维模型数据存贮于HDF5文件中,然后由gprMax软件调用实现非规则复杂三维模型的构造。对洞室内注不同水位的复杂电磁散射模型,研究其随水位升高时谐振极点为变化规律。为进一步研究半空间内物体的谐振特性,本研究探讨了探地雷达半空间圆柱状物体的电磁散射解析解,从解析理论的角度研究其散射特性。采用模式匹配法得到了偏心介质柱在线电流源和平面波源激励下的电磁散射解析解。该解在同心柱情况和偏心柱情况下,都与FDTD数值计算结果具有高度一致性。相对于文献方法,本研究解析解得到了数值计算结果的验证。表达式简洁,计算速度快,对于快速计算半空间圆柱状物体的散射性状,进一步研究物体的电磁谐振的本质有重要意义。上述研究成果,对于运用探地雷达技术探测、识别和解译城市地质灾害,如隐伏于城市地下的洞穴、暗河、岩柱、断层、岩层的类型及其演化规律等,提高城市防灾能力具有重要应用价值。
邢园园[9]（2019）在《基于电磁诱导透明效应远红外滤波器的研究》文中提出远红外波段及太赫兹（Terahertz,THz）波器件在国防安全和安检等领域有着重要的作用。本文在基于电磁诱导透明（Electromagnetically Induced Transparency,EIT）效应的理论基础上,采用半导体微纳加工工艺,设计了具有非对称开口三角形结构的远红外滤波器,利用三角形开口处的谐振和三角形边与边之间的谐振这两种不同谐振模式之间的相互耦合,形成EIT效应。实验结果表明,非对称性越大的结构所引起的电磁耦合强度越大,器件的EIT效应越明显。基于时域有限差分法电磁模拟了三角形微结构太赫兹波段的透射率、电流密度和电场强度的分布,模拟结果与实验结果得到了很好的吻合,并通过电流密度和电场强度的分布准确地表明了两种不同电磁耦合模式相互作用的过程。研究的具体内容主要为:1.基于时域有限差分法对建立不同尺寸的开口三角形结构模型进行模拟,研究太赫兹波对三角形结构的透射率,以及三角形结构中形成的电流密度和电场强度分布对产生EIT效应电磁耦合的起源。重点研究三角形开口与中心轴距离引起的非对称性对EIT效应的作用。通过Advanced Design System软件计算三角形滤波结构等效的LC值,进一步验证实验的有效性和准确性。2.基于半导体微纳加工工艺实现了非对称开口的三角形滤波结构的制备,实验上采用的是双层光刻胶剥离技术,利用高真空磁控溅射镀膜系统沉积金属薄膜。通过太赫兹时域光谱测试系统测试滤波器件的透射性能,由于制备的滤波结构为非对称结构,改变THz电场的入射方向对器件太赫兹透射深度进行了系统的研究。3.根据实验测试和模拟得到电磁波透射谱,随着开口三角形非对称度的不断增加,器件的谐振频率出现红移。且由于结构的非对称性,在频率可观察到的范围内观测到了EIT效应。通过对结构电场强度和表面电流密度分布的模拟分析,三角形的边是作为整个结构中的亮模,三角形的开口及其部分边作为整个结构中的暗模,结构中两种不同谐振模式之间的相互耦合形成了EIT效应。实验和理论的研究在物理上进一步加深了对非对称结构太赫兹器件的调制机理的理解,在太赫兹波无源器件的研究工作中也积累了丰富的实验数据。
张国瑞[10]（2019）在《宽带周期吸波结构设计及其电磁耦合特性研究》文中研究指明吸波材料是指能够有效吸收并损耗掉入射到其表面的电磁能量的一类重要的功能材料。在低可探测隐身技术、RFID天线抗金属隔离、微波暗室以及电磁污染防护等方面具有广泛的应用。但传统吸波材料,如Salisbury屏、Jaumann吸波体、吸波涂层等,存在吸波频带窄、结构厚度大、材料密度高等缺点;而一些基于超材料的新型吸波结构,如电环谐振器和短截线构成的超材料完美吸波结构以及采用最新的3D打印技术制备的吸波蜂窝结构,也同样存在类似的问题,无法满足现代电子信息技术发展对宽频带、薄型化、轻量化的使用要求。针对上述问题,本文以周期单元吸波结构为研究对象,通过分析单元结构中电磁场分布和能量损耗状态,建立相应的等效集总参数电路模型和多级反射干涉分析模型,并以轻质的聚甲基丙烯酰亚胺硬质泡沫板或蜂窝芯材为基体,结合电阻膜等损耗材料,从结构厚度、等效电磁参数以及层间耦合作用等角度出发,优化单元几何参数及组成材料,实现结构宽带、轻质、高效吸波。主要研究工作和创新如下:（1）提出一种基于不等式的选择等效电磁参数折射率实部分支的方法。在传统参数反演算法的基础上,结合等效折射率、等效本征阻抗和等效电参数之间的关系,推导出满足被动无源介质的不等式,用以选择等效折射率实部分支。相较于常用的泰勒级数展开或Kramers-Kronig（K-K）积分等方法,该法计算难度低,对分支的选择也更简单。（2）提出一种非均匀周期单元宽带吸波结构的设计方案。根据平面单元均匀周期吸波结构在阻抗匹配时不同谐振点需要不同方阻电阻膜的特点,通过非均匀周期单元结构的优化设计,在厚度不变的前提下,使结构-10dB（吸收率A=90%）的吸收带宽（4.513GHz）较之Rsq=170Ω/□的均匀结构（612GHz）提高42%,有效改善结构在C波段的吸收性能。（3）提出超薄结构层间近场耦合效应,并建立结构厚度和频偏之间的函数关系。为实现结构薄型化和低频吸波,对平面超薄单元周期吸波结构进行优化设计,通过CST仿真和Matlab多级反射干涉模型的计算结果的对比,发现层间近场耦合效应,可使吸收峰产生红移,有利于低频吸波结构设计。（4）发现平面结构中的全反射,在给出数理解释的同时,提出立体单元周期吸波结构的设计方案,用以抑制全反射,提升平面结构的吸波性能。针对平面单元周期吸波结构在介质层无耗时易产生全反射的不足,通过立体单元或图形化的吸波蜂窝,在介质层引入损耗因子,有效抑制全反射,使结构的吸波性得到提升（低频吸收性能提高20%,吸波带宽展宽43.6%）。总之,本论文的研究工作对周期单元吸波结构的吸波机理以及宽带设计思路和方法进行了深入研究,简化了等效参数反演过程中对折射率实部分支选取的方法,完善了多层结构多级反射干涉模型的递归算式和透射系数,并提出了抑制平面结构全反射的有效方案,对宽带、轻质、高效吸波结构设计具有指导意义。
二、非均匀电磁谐振结构的FDTD建模（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、非均匀电磁谐振结构的FDTD建模（论文提纲范文）
（1）基于非均匀匹配吸收表面的微型成像暗室（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 创新点及意义 |
| 1.4 研究内容及章节安排 |
| 2 基本理论 |
| 2.1 电磁散射问题理论 |
| 2.1.1 电磁散射问题模型 |
| 2.1.2 双重子空间优化算法 |
| 2.1.3 校准算法 |
| 2.2 非均匀匹配吸收模型理论 |
| 2.2.1 简化参数完美匹配层模型 |
| 2.2.2 等效本构参数反演算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于单角度匹配吸收表面的微型微波暗室 |
| 3.1 微型暗室理论研究 |
| 3.1.1 微型暗室实现原理 |
| 3.1.2 近似解理论 |
| 3.1.3 单角度匹配吸收单元 |
| 3.2 全波仿真 |
| 3.2.1 单角度匹配吸收单元的仿真 |
| 3.2.2 微波暗室的全波仿真 |
| 3.3 微型微波暗室的实现与测量 |
| 3.3.1 微型暗室的实现 |
| 3.3.2 微型微波暗室的测量 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 便携式微型微波成像系统 |
| 4.1 微波成像理论研究 |
| 4.1.1 微波成像实验原理 |
| 4.1.2 双角度匹配吸收单元 |
| 4.2 全波仿真 |
| 4.2.1 双角度匹配吸收单元的仿真优化 |
| 4.2.2 双角度吸收暗室的全波仿真 |
| 4.3 双角度吸收暗室的实现 |
| 4.3.1 双角度吸收暗室 |
| 4.3.2 PCB集成的矢量网络分析仪 |
| 4.3.3 转台装置 |
| 4.3.4 集成的成像系统 |
| 4.4 成像实验 |
| 4.4.1 空间电压驻波比测量 |
| 4.4.2 校准 |
| 4.4.3 成像实验 |
| 4.5 本章讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结束语 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（2）基于相变材料锗锑碲的可调红外吸收/辐射器件（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究目的与研究意义 |
| 1.2 红外辐射/吸收器件研究进展 |
| 1.3 锗锑碲光子器件研究进展 |
| 1.4 本文研究内容与创新点 |
| 2 光子器件红外吸收/辐射特性研究方法 |
| 2.1 热辐射基本定律 |
| 2.2 红外辐射器件计算方法 |
| 2.2.1 传输矩阵方法 |
| 2.2.2 时域有限差分法及FDTD Solutions软件 |
| 2.3 薄膜型红外辐射器件制备方法 |
| 2.4 红外辐射器件性能表征方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 锗锑碲相变过程及光学性质 |
| 3.1 锗锑碲光学性质 |
| 3.2 锗锑碲薄膜热致相变 |
| 3.3 锗锑碲薄膜光致相变 |
| 3.4 超薄锗锑碲薄膜光致可逆相变 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 可调红外宽谱吸收/辐射器件 |
| 4.1 锗锑碲-硫化锌-金红外吸收/辐射率可调器件 |
| 4.2 锗锑碲-金一维红外吸收/辐射器件仿真 |
| 4.3 锗锑碲-金一维红外吸收/辐射器件实验 |
| 4.4 锗锑碲-金二维红外吸收/辐射器件仿真及实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（3）汞基人工电磁结构特性及其温度感测关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 人工电磁结构技术研究进展 |
| 1.2.1 调幅型人工电磁结构技术 |
| 1.2.2 调相型人工电磁结构技术 |
| 1.2.3 调极化方式型人工电磁结构技术 |
| 1.2.4 多参量调控型人工电磁结构技术 |
| 1.3 可控调谐型人工电磁结构技术研究进展 |
| 1.3.1 固态可控调谐型人工电磁结构技术 |
| 1.3.2 液态可控调谐型人工电磁结构技术 |
| 1.4 基于人工电磁结构的感知技术研究进展 |
| 1.4.1 基于常规人工电磁结构的感知技术 |
| 1.4.2 基于谐振型人工电磁结构的感知技术 |
| 1.5 本论文的主要贡献与创新 |
| 1.6 本论文的结构安排 |
| 第二章 人工电磁结构理论基础 |
| 2.1 电磁理论基础 |
| 2.2 人工电磁结构特性的分析理论 |
| 2.2.1 等效媒质分析理论 |
| 2.2.2 传输线分析理论 |
| 2.2.3 等效电路分析理论 |
| 2.3 汞基人工电磁结构特性的仿真与实验研究方法 |
| 2.3.1 汞基人工电磁结构特性的仿真方法 |
| 2.3.2 汞基人工电磁结构的制备方法 |
| 2.3.3 汞基人工电磁结构特性的测试方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 液态基可控调谐型人工电磁结构特性研究 |
| 3.1 液态基人工电磁结构单元 |
| 3.2 液态基人工电磁结构特性的受控机理研究 |
| 3.2.1 电磁感应力产生机制及特性研究 |
| 3.2.2 电磁感应力-液体阻力互作用效应研究 |
| 3.3 液态基人工电磁结构的可控电磁响应特性研究 |
| 3.3.1 液态基人工电磁结构的可控电磁响应特性仿真研究 |
| 3.3.2 液态基人工电磁结构的可控电磁响应特性实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 汞基人工电磁结构特性及温控机理研究 |
| 4.1 汞基双开口谐振环的电磁特性研究 |
| 4.1.1 汞基双开口谐振环设计及理论分析 |
| 4.1.2 汞基双开口谐振环电磁特性仿真分析 |
| 4.2 高Q值汞基人工电磁结构设计及其温控特性研究 |
| 4.2.1 类EIT式汞基人工电磁结构设计及其温控特性研究 |
| 4.2.2 反射型汞基人工电磁结构设计及其温控特性研究 |
| 4.2.3 非对称式汞基人工电磁结构设计及其温控特性研究 |
| 4.2.4 Anapole式汞基人工电磁结构设计及其温控特性研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 汞基人工电磁结构吸波热效应特性研究 |
| 5.1 汞基人工电磁结构的吸波热效应机理研究 |
| 5.1.1 汞基人工电磁结构吸波热效应能量耦合机理 |
| 5.1.2 汞基人工电磁结构的电磁加热机理研究 |
| 5.1.3 汞基人工电磁结构的热传控机理研究 |
| 5.2 汞基人工电磁结构的吸波热效应特性仿真研究 |
| 5.2.1 汞基人工电磁结构电磁吸波率仿真 |
| 5.2.2 汞基人工电磁结构电磁热转化率仿真 |
| 5.2.3 汞基人工电磁结构电磁热耗散率仿真 |
| 5.2.4 汞基人工电磁结构的吸波热效应特性分析 |
| 5.3 汞基人工电磁结构的吸波热效应特性实验研究 |
| 5.3.1 汞基人工电磁结构的吸波热效应特性测试平台搭建 |
| 5.3.2 汞基人工电磁结构的吸波热效应特性测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 汞基人工电磁结构式温度传感器设计及其特性研究 |
| 6.1 微带线耦合的汞基人工电磁结构式温度传感器特性研究 |
| 6.1.1 馈电耦合结构简介 |
| 6.1.2 非对称Fano型汞基人工电磁结构式温度传感器特性研究 |
| 6.1.3 Anapole式汞基人工电磁结构式温度传感器特性研究 |
| 6.2 汞基人工电磁结构式温度传感器设计及特性研究 |
| 6.2.1 汞基人工电磁结构式温度传感器设计 |
| 6.2.2 汞基人工电磁结构式温度传感器性能测试研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）天线罩与天线阵列及其一体化的辐射及散射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究历史及主要挑战 |
| 1.3 本工作的主要内容和贡献 |
| 1.4 本工作的结构及内容安排 |
| 第二章 积分方程方法基本原理及激励模型 |
| 2.1 积分方程方法的基本原理 |
| 2.1.1 表面积分方程方法 |
| 2.1.2 体积分方程方法 |
| 2.1.3 体面积分方程方法 |
| 2.1.4 薄介质片等效方法 |
| 2.2 积分方程的数值求解方法简介 |
| 2.2.1 矩量法的基本原理 |
| 2.2.2 面基函数 |
| 2.2.3 体基函数 |
| 2.2.4 快速求解方法简介 |
| 2.3 电磁散射与辐射的激励模型 |
| 2.3.1 电磁散射问题:平面波激励 |
| 2.3.2 电磁辐射问题:功率源馈电模型 |
| 2.4 互易定理简介 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 微带天线辐射分析的一种高效建模方法 |
| 3.1 传统积分方程分析辐射问题时面临的挑战 |
| 3.1.1 基函数的尺度特性 |
| 3.1.2 边界条件的描述 |
| 3.2 基于平行板电容准静态关系的高效建模方法 |
| 3.2.1 微带天线结构耦合关系的描述 |
| 3.2.2 基函数的选取 |
| 3.3 数值算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 一种基于Poynting能流曲线特性提高阵列增益的新方法 |
| 4.1 接收天线Poynitng能流曲线及吸收口径的特性研究 |
| 4.1.1 不同匹配情况下天线的Poynting能流曲线特性 |
| 4.1.1.1 天线短路或开路 |
| 4.1.1.2 天线完全匹配 |
| 4.1.1.3 天线失配 |
| 4.1.2 天线近、远场区域吸收口径的特性研究 |
| 4.1.2.1 吸收口径的形状变化 |
| 4.1.2.2 吸收口面场分布的变化 |
| 4.2 寄生单元对有源单元吸收口径的影响研究 |
| 4.2.1 寄生单元负载电阻的影响 |
| 4.2.2 寄生单元负载电抗的影响 |
| 4.3 一种基于能流曲线特性提高阵列增益的新方法 |
| 4.3.1 一种高效偶极子阵列 |
| 4.3.2 一种高效交叉偶极子圆极化阵列 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于点源辐射模型的天线舱系统评估及优化策略 |
| 5.1 基于点源模型的天线舱电磁特性评估 |
| 5.1.1 点源模型评估方法介绍 |
| 5.1.2 点源模型的精度考察 |
| 5.2 指向误差的修复 |
| 5.2.1 基于相位补偿的优化方法介绍 |
| 5.2.2 数值算例 |
| 5.3 高副瓣电平的抑制 |
| 5.3.1 基于阵列激励权值调控的优化方法介绍 |
| 5.3.2 数值算例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于接收模型的天线舱系统评估及优化策略 |
| 6.1 基于互易原理的天线罩电磁特性评估 |
| 6.1.1 评估方法介绍 |
| 6.1.2 阵列单元优化域的选取 |
| 6.2 天线舱系统电磁性能的优化 |
| 6.2.1 指向误差的修复 |
| 6.2.2 高副瓣电平的抑制 |
| 6.3 阵列非均匀激励的旋转实现 |
| 6.3.1 方法介绍 |
| 6.3.2 数值算例 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）超材料在波导吸波和天线优化设计中的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.2.1 超材料 |
| 1.2.2 超材料吸波体 |
| 1.2.3 超材料天线 |
| 1.3 论文章节安排 |
| 2 超材料基本理论 |
| 2.1 超材料吸波理论 |
| 2.2 广义斯涅耳定律 |
| 2.3 有限时域差分法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于空间Kramers-Kronig关系的超表面吸波体设计 |
| 3.1 超表面波导吸波体设计理论 |
| 3.1.1 空间Kramers-Kronig关系理论 |
| 3.1.2 基于超表面的KK波导理论 |
| 3.2 数值建模与仿真KK波导 |
| 3.3 实验制作与测试分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于超材料的天线优化设计 |
| 4.1 矩形贴片天线设计 |
| 4.2 双各向异性超材料 |
| 4.3 超材料天线设计 |
| 4.3.1 长方体金属棒天线 |
| 4.3.2 LC谐振金属棒天线 |
| 4.3.3 圆形谐振环天线 |
| 4.3.4 矩形谐振环天线 |
| 4.3.5 混合谐振环天线 |
| 4.3.6 手性谐振环天线 |
| 4.3.7 双各向异性谐振环天线 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）基于声波谐振的小型化天线研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 传统天线小型化理论 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 多铁天线 |
| 1.3.2 磁电天线 |
| 1.4 基于声波谐振的小型化天线应用前景 |
| 1.5 本论文的章节安排 |
| 第二章 基于声波谐振的小型化天线基本理论 |
| 2.1 压电层理论基础 |
| 2.1.1 压电材料工作原理简述 |
| 2.1.2 压电层的结构选择 |
| 2.2 磁致伸缩层理论基础 |
| 2.2.1 磁致伸缩材料工作原理简述 |
| 2.2.2 铁磁共振原理 |
| 2.3 基于声波谐振的小型化天线工作原理 |
| 2.3.1 动态磁化作为辐射源 |
| 2.3.2 天线整体工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 小型化天线设计的总体方案和关键技术 |
| 3.1 基于声波谐振的小型化天线总体设计方案 |
| 3.1.1 基于声波谐振的小型化天线结构设计 |
| 3.1.2 压电材料的选择 |
| 3.1.3 电极和基片的选择 |
| 3.2 理论验证 |
| 3.2.1 公式推导 |
| 3.2.2 结果分析 |
| 3.3 天线结构仿真设计分析 |
| 3.3.1 有限元分析概述 |
| 3.3.2 声波谐振模块仿真分析 |
| 3.3.3 天线整体结构仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于声波谐振的小型化天线电磁仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元数学建模 |
| 4.2.1 数学方程推导 |
| 4.2.2 有限元建模 |
| 4.3 数据后处理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（7）高速PCB中复杂元件的高频测试与等效电路建模（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 部分短语中英文对照 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 器件测试 |
| 1.3.1.1 TRL方法 |
| 1.3.1.2 AFR方法 |
| 1.3.2 寄生参数提取 |
| 1.3.3 等效电路建模 |
| 1.3.3.1 表贴元件建模 |
| 1.3.3.2 电源配送网络建模 |
| 1.4 本文主要研究内容和章节安排 |
| 第2章 高速PCB中复杂元件测试技术与阻抗计算基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 去嵌入方法与原理 |
| 2.2.1 AFR去嵌入方法 |
| 2.2.1.1 AFR去嵌入方法基本算法 |
| 2.2.1.2 基于TDR求解夹具中回波损耗的方法 |
| 2.2.1.3 被测器件的散射参数提取 |
| 2.2.2 TRL去嵌入方法 |
| 2.3 电源配送网络的阻抗计算 |
| 2.3.1 平面PDN结构的波动方程 |
| 2.3.2 特定边界条件下的平面PDN阻抗 |
| 2.3.2.1 开路边界条件 |
| 2.3.2.2 短路边界条件 |
| 2.3.2.3 混合边界条件 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 表贴元件的测试误差分析及测试夹具设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于AFR去嵌入方法的误差分析 |
| 3.2.1 误差来源分析 |
| 3.2.2 测试结构设计准则 |
| 3.3 基于TRL去嵌入方法的误差分析 |
| 3.3.1 误差来源分析 |
| 3.3.2 测试结构设计准则 |
| 3.4 板材DK和DF参数提取 |
| 3.5 基于T型滤波结构的表贴元件测试精度验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 应用于表贴元件测试的非对称夹具去嵌入技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于直通校准件的非对称夹具去嵌入方法原理 |
| 4.3 基于直通校准件的非对称夹具去嵌入技术仿真算例 |
| 4.3.1 基于窗函数的夹具回波损耗提取 |
| 4.3.2 被测件的S参数提取 |
| 4.3.3 与AFR方法的对比及误差分析 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 表贴元件寄生参数提取与建模 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 表贴元件模型拓扑结构 |
| 5.3 表贴元件寄生参数提取 |
| 5.3.1 直接去嵌入方法 |
| 5.3.2 基于LC谐振的微小寄生电阻提取方法 |
| 5.3.3 基于手机天线的实验验证 |
| 5.4 表贴元件建模与模型精度验证 |
| 5.4.1 表贴元件建模方法 |
| 5.4.2 表贴元件模型精度实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 有载网格状电源配送网络的参数提取与建模 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 有载网格状PDN的并联形式等效电路建模研究 |
| 6.2.1 等效电路模型拓扑 |
| 6.2.2 仿真及实验验证 |
| 6.3 基于模式电场分析的有载网格状PDN串联形式等效电路建模研究 |
| 6.3.1 等效电路拓扑结构 |
| 6.3.2 寄生参数提取 |
| 6.3.3 实验验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在校期间取得的科研成果 |
（8）基于城市地质灾害勘查的探地雷达成像和电磁谐振识别技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 城市地质地球物理勘查技术现状 |
| 1.2.2 探地雷达研究和应用现状 |
| 1.2.3 存在问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 课题完成工作量 |
| 1.4 主要研究成果和创新点 |
| 1.4.1 主要研究成果 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第二章 地下探测电磁波正演成像技术 |
| 2.1 FDTD的基本理论 |
| 2.1.1 麦克斯韦方程的FDTD差分网格化 |
| 2.1.2 直角坐标系中的FDTD |
| 2.1.3 数值色散及稳定性条件 |
| 2.1.4 激励源及吸收边界条件 |
| 2.1.5 算例 |
| 2.2 总场散射场计算 |
| 2.2.1 平面波场引入 |
| 2.2.2 无泄漏波场的实现 |
| 2.3 gprMax探地雷达数值模拟软件 |
| 2.3.1 gprMax的输入 |
| 2.3.2 gprMax的输出 |
| 第三章 常见隐蔽地质灾害模型的正演成像 |
| 3.1 探地雷达数据表现 |
| 3.2 常见城市地质灾害模型的正演成像 |
| 3.2.1 洞室模型 |
| 3.2.2 巷道模型 |
| 3.2.3 柱状物体模型 |
| 3.2.4 岩层模型 |
| 3.2.5 断层模型 |
| 3.2.6 褶皱模型 |
| 3.3 实测数据显示 |
| 3.3.1 测试方法 |
| 3.3.2 软件开发 |
| 3.3.3 实例效果 |
| 第四章 球状物体的电磁谐振识别 |
| 4.1 奇点展开法 |
| 4.1.1 奇点展开法的发展 |
| 4.1.2 奇点展开法的电磁学基础 |
| 4.2 球状物体电磁谐振求解基础 |
| 4.2.1 解的基础 |
| 4.2.2 FDTD数值计算模型 |
| 4.3 金属球体的电磁谐振特性 |
| 4.3.1 金属球体的电磁谐振求解 |
| 4.3.2 金属球体的电磁谐振特性讨论 |
| 4.3.3 数值法验证 |
| 4.4 介质球体的电磁谐振特性 |
| 4.4.1 介质球体的电磁谐振求解 |
| 4.4.2 介质球体的电磁谐振特性讨论 |
| 4.4.3 数值法验证 |
| 4.5 球状洞室的电磁谐振特性 |
| 4.5.1 球状洞室的电磁谐振求解 |
| 4.5.2 数值法验证 |
| 4.5.3 填充液体的球状洞室的电磁谐振求解 |
| 4.6 半空间中球状物体的电磁谐振 |
| 4.6.1 半空间电磁散射数值计算 |
| 4.6.2 半空间电磁信号的SVD法处理 |
| 4.7 实物模型测试 |
| 4.7.1 自由空间金属球体 |
| 4.7.2 半空间电磁谐振试验 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 柱状物体的电磁谐振识别 |
| 5.1 柱状物体电磁谐振求解基础 |
| 5.2 圆柱体的电磁谐振特性 |
| 5.2.1 金属圆柱体的电磁谐振解 |
| 5.2.2 介质圆柱体的电磁谐振解 |
| 5.2.3 圆柱状洞室的电磁谐振特性 |
| 5.3 矩形柱体的电磁谐振特性 |
| 5.3.1 极点的品质因子表示方法 |
| 5.3.2 金属矩形柱的电磁谐振解 |
| 5.3.3 介质矩形柱的电磁谐振解 |
| 5.3.4 矩形柱状洞室的电磁谐振特性 |
| 5.4 实测验证 |
| 5.4.1 实测半空间金属矩形柱的电磁谐振识别 |
| 5.4.2 城市道路地质灾害实测应用 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 地质体的电磁散射求解 |
| 6.1 研究目的和现状 |
| 6.2 平面波激励的偏心介质柱电磁散射 |
| 6.2.1 模型 |
| 6.2.2 解的形式 |
| 6.2.3 解的推导 |
| 6.2.4 算例 |
| 6.3 线电流源激励的偏心介质柱电磁散射 |
| 6.3.1 解的模型 |
| 6.3.2 解的推导 |
| 6.3.3 算例及结果对比 |
| 6.3.4 小结 |
| 第七章 结论和不足之处 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 不足之处 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）基于电磁诱导透明效应远红外滤波器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 远红外电磁波 |
| 1.1.1 远红外电磁波的特点及其应用 |
| 1.1.2 远红外电磁波滤波器的研究现状 |
| 1.2 远红外滤波结构的电磁诱导透明(EIT)效应 |
| 1.2.1 EIT效应的基本原理及其特点 |
| 1.2.2 基于滤波结构EIT效应的基本原理 |
| 1.3 研究意义与目的 |
| 1.4 主要内容 |
| 第二章 远红外滤波器的模拟设计和实验研究 |
| 2.1 基于时域有限差分的电磁模拟 |
| 2.2 远红外滤波器的结构设计 |
| 2.3 基于微纳工艺远红外滤波器的实验制备 |
| 2.4 基于太赫兹时域光谱技术的测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 三角形结构中非对称性对远红外滤波结构的EIT效应研究 |
| 3.1 非对称性结构对滤波结构工作频率和透射率的影响 |
| 3.2 非对称性对开口三角形结构中EIT效应的研究 |
| 3.3 非对称性结构对滤波结构中太赫兹电场和电流密度分布的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 太赫兹波电场激励方向对滤波结构的性能研究 |
| 4.1 电场激励方向对滤波结构工作频率及透射率的性能研究 |
| 4.2 电场激励方向对滤波结构中太赫兹电场和电流密度分布的研究 |
| 4.3 电场激励下非对称性可调谐远红外滤波结构的研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 图表目录 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 作者简历 |
（10）宽带周期吸波结构设计及其电磁耦合特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 雷达隐身技术概述 |
| 1.1.1 雷达测距方程 |
| 1.1.2 低RCS外形设计 |
| 1.1.3 使用雷达吸波材料 |
| 1.1.4 超材料隐身技术 |
| 1.1.5 有源对消技术 |
| 1.1.6 电子欺骗和干扰 |
| 1.2 吸波材料 |
| 1.2.1 吸波材料的定义 |
| 1.2.2 吸波材料的分类 |
| 1.2.3 吸波材料的应用 |
| 1.3 传统结构型吸波材料 |
| 1.3.1 Salisbury屏 |
| 1.3.2 Jaumann吸波体 |
| 1.3.3 Dallenbach吸波体 |
| 1.3.4 几何渐变吸波体 |
| 1.3.5 蜂窝吸波结构 |
| 1.4 超材料吸波结构 |
| 1.5 国内外研究进展 |
| 1.5.1 低频方面 |
| 1.5.2 宽带方面 |
| 1.5.3 超薄方面 |
| 1.6 论文选题依据及意义 |
| 1.7 论文的主要工作及创新 |
| 1.8 论文章节安排 |
| 第2章 吸波结构的设计理念及分析表征方法 |
| 2.1 吸波结构的设计理念 |
| 2.1.1 本征阻抗匹配法 |
| 2.1.2 波阻抗匹配法 |
| 2.2 吸波结构的分析方法 |
| 2.2.1 等效参数法 |
| 2.2.2 等效电路法 |
| 2.2.3 多级反射干涉理论 |
| 2.2.4 电磁数值仿真分析技术 |
| 2.3 吸波结构的实验表征 |
| 2.3.1 反射率测试 |
| 2.3.2 等效电磁参数测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 平面单元宽带周期吸波结构及其耦合特性分析 |
| 3.1 平面方环形均匀周期单元结构阻抗匹配特性分析 |
| 3.2 非均匀周期单元常规厚度平面宽带吸波结构设计与特性分析 |
| 3.2.1 单元结构设计与吸波特性分析 |
| 3.2.2 复合双元周期结构样品的制备与实验验证 |
| 3.3 非均匀周期单元超薄平面宽带吸波结构设计与特性分析 |
| 3.3.1 层间近场耦合效应现象及数理分析 |
| 3.3.2 超薄复合双元周期吸波结构设计与实验表征 |
| 3.3.3 高阶模对结构吸收性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 平面单元结构中的全反射及其抑制方法 |
| 4.1 不同结构中的全反射现象 |
| 4.2 产生全反射的数理机制 |
| 4.3 抑制全反射的方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 立体单元宽带周期吸波结构设计及性能分析 |
| 5.1 方块形立体分立单元周期吸波结构优化设计与验证 |
| 5.1.1 方块形立体分立单元周期吸波结构设计 |
| 5.1.2 方块形立体分立单元周期吸波结构实验验证 |
| 5.2 蜂窝基立体连续单元周期吸波结构设计与性能分析 |
| 5.2.1 传统吸波蜂窝结构的图形化设计 |
| 5.2.2 图形化吸波蜂窝结构优化设计 |
| 5.2.3 图形化蜂窝结构的实验验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 全文主要结论及展望 |
| 6.1 全文主要结论 |
| 6.2 后续研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
四、非均匀电磁谐振结构的FDTD建模（论文参考文献）
- [1]基于非均匀匹配吸收表面的微型成像暗室[D]. 彭甜. 浙江大学, 2021(01)
- [2]基于相变材料锗锑碲的可调红外吸收/辐射器件[D]. 丁建平. 浙江大学, 2021(09)
- [3]汞基人工电磁结构特性及其温度感测关键技术研究[D]. 马亮. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]天线罩与天线阵列及其一体化的辐射及散射特性研究[D]. 刘璐. 电子科技大学, 2020(03)
- [5]超材料在波导吸波和天线优化设计中的应用研究[D]. 林耿铭. 浙江大学, 2020(02)
- [6]基于声波谐振的小型化天线研究与设计[D]. 江霞. 电子科技大学, 2020(07)
- [7]高速PCB中复杂元件的高频测试与等效电路建模[D]. 姚实. 浙江大学, 2020(01)
- [8]基于城市地质灾害勘查的探地雷达成像和电磁谐振识别技术研究[D]. 廖旭涛. 合肥工业大学, 2019(01)
- [9]基于电磁诱导透明效应远红外滤波器的研究[D]. 邢园园. 苏州科技大学, 2019(01)
- [10]宽带周期吸波结构设计及其电磁耦合特性研究[D]. 张国瑞. 电子科技大学, 2019(01)