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层状完全各向异性介质中电磁场的数值模拟与响应特征研究

杨海亮  
【摘要】: 本文给出了一种计算完全各向异性介质中电磁场的方法,首先由麦克斯韦方程组出发,电磁场表达式可以由傅里叶变换转化为频率波数域来考虑。这样由场向量、系统矩阵及源向量就构成了常微分方程组。将系统矩阵对角化可以把场向量转化为模式场向量,并且这个模式场向量由向上传播矩阵及向下传播矩阵构成。近一步可以由递推关系求出分层介质中任意层界面对应的反射和透射系数,同样也可以的求出波穿过一系列层后对应的广义反射和透射关系。为了求得模式场的具体表达式,期间要应用到传播矩阵法,而传播矩阵法是基于在计算出所有层对应的本征值及本征向量基础之上的。在本文中给出了完全各向异性介质对应的系统矩阵的本征值及本征向量的具体计算方法,推导了介质中任意点对应的反射和透射关系,也给出了在完全各向异性介质中四种典型发射源产生的电磁场的表达式。最后,通过系统的分析比较不同电导率变化对电磁场变化产生的影响,得出了相应的理论结果,而这些理论的得出对理论研究和现实的工作都有一定的意义。


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