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《浙江大学》 2005年
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异向介质等效电路理论及实验的研究

陈红胜  
【摘要】:在宇宙万物中,其宏观的电磁参数特性均可采用如下最基本的物质本构方程来概括: (?)其中(?)、(?)、(?)和(?)表示的是介质在各个方向电磁特性的张量,它们可以是复数的,也可以是与频率有关的。由于每个张量分别包含了18个实数变量,因此,描述介质的电磁参数特性总共可以采用72个实数变量来概括。如果是各向同性物质,其本构方程简化为: (?)一般来说,在自然界中,物质的ε与μ的实部变量都为正值,当然也有例外,如在低频频段,等离子体介质的ε为负。如果仅仅是ε为负或者仅仅是μ为负时,电磁波在这类介质中衰减很快,不能传播。然而,如果ε与μ同时为负时,电磁波在这类介质中仍旧可以传播。1968年,Veselago从理论上系统地研究了这类介质所具有的不同寻常的电磁特性,如:逆斯涅尔折射(Reversed Snell Refraction)效应、逆多普勒效应(Reversed Doppler Effect)以及逆契仑可夫辐射(Reversed Cerenkov Radiation)等等,Veselago把这类介质命名为Left-handed material。然而,由于自然界中找不到这种物质,Veselago的研究结果一直沉睡了近三十年。直到最近,第一块具有这种不同寻常特性的人工介质的出现才重新唤起了科学家对这个研究领域的兴趣,这类介质的研究也成为当前微波与光学领域中的前沿与热点问题。孔金瓯(J.A.Kong)教授在详细研究了电磁波在这类介质中传播特性的基础上,建议命名其中文名称为“异向介质”,以突出电磁波在这种介质中传播时所表现出的不同于传统媒质的各种“异向”效应与“奇异”特性。由于其潜在的利用价值和广泛的应用前景,异向介质的发现被美国《科学》杂志评为2003年度十大科技突破之一。 在异向介质研究领域里,实验工作的重要性是显而易见的。然而,到目前为止,有关异向介质的实验研究相对于理论研究要少之又少,这主要是目前没有性能良好的异向介质样品,使实验的验证和测量变得非常困难。因此要
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O441.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 姜宇;肖鸿;刘兴鹏;滕巍;;BP神经网络在异向介质基本结构分析中的应用[J];电子与信息学报;2010年01期
2 王政平;马杰;张振辉;;异向介质研究进展[J];光学与光电技术;2007年05期
3 刘冬;卢俊;何佳;;负折射率材料的电磁特性与研究进展[J];长春理工大学学报(自然科学版);2012年03期
4 甘月红;徐新河;;基于传输线和网络理论的介质本构参数提取方法[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2012年02期
5 苏宏煌;张世全;孔维峰;;几种不同结构异向介质的电磁特性分析[J];中国新技术新产品;2010年23期
6 姜宇;肖鸿;滕巍;刘兴鹏;;基于RBF神经网络的异向介质基本单元分析[J];应用科技;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 唐明春;肖绍球;邓天伟;官剑;王秉中;;电谐振介质小型化设计[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 武立华;电磁超材料非线性特性理论研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 陈红艺;SQUID左手材料特性及各向异性左手材料性质研究[D];清华大学;2008年
4 黄萌;左手介质导波结构不连续性问题的研究[D];中国科学技术大学;2009年
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6 吕建红;电磁超材料的电磁特性及其基于光学变换理论的应用[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖鸿;异向介质基本结构分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 史鹏飞;新型左手材料结构设计及电磁特性研究[D];大连理工大学;2010年
3 王永光;异向介质特性及应用研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 毛旭彤;一种适合反向切伦科夫辐射的双负材料的研究[D];电子科技大学;2011年
5 宋晗;互补开环谐振器/互补螺旋谐振器在微波器件设计中的应用[D];南京航空航天大学;2011年
6 伍法美;超材料电磁响应非线性及计算机仿真方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 韩振豫;传输线型Metamaterials的理论与应用研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 王琦;“巨”型左手材料微带天线优化设计研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 马杰;一种新型异向介质结构的设计与计算[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 张劭;双负介质的电磁特性研究[D];西安电子科技大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 冉立新,章献民,陈抗生,T.M.Grzegorczyk,J.A.Kong;异向媒质及其实验验证[J];科学通报;2003年12期
2 冉立新 ,陈红胜 ,皇甫江涛 ,章献民 ,陈抗生 ,孔金瓯;异向介质研究进展[J];微波学报;2004年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴群;武明峰;孟繁义;吴健;李乐伟;;基于传输线理论的SRR结构异向介质的研究[J];电波科学学报;2006年03期
2 张登玉;赵晗;游开明;高峰;;左手介质中电磁波的传播速度[J];大学物理;2006年12期
3 叶红霞;金亚秋;;一层随机分布的异向材料小椭球粒子的极化散射特征[J];电子与信息学报;2006年01期
4 李斌;吴边;梁昌洪;;基于复合介质结构的圆波导高增益阵列天线研究[J];电子与信息学报;2007年04期
5 姜宇;肖鸿;刘兴鹏;滕巍;;BP神经网络在异向介质基本结构分析中的应用[J];电子与信息学报;2010年01期
6 王慧琴;刘正东;谢应茂;;折射率正负交替的光子晶体的光学特性研究[J];光学技术;2006年03期
7 刘冬;卢俊;何佳;;负折射率材料的电磁特性与研究进展[J];长春理工大学学报(自然科学版);2012年03期
8 王永华;;左右手介质组成的周期性平板结构的传输特性研究[J];科技信息;2009年22期
9 王慧琴,刘正东,谢应茂,王绪伟;含负折射率材料光子晶体的光学特性[J];南昌大学学报(理科版);2005年04期
10 何光华;伍瑞新;陈平;;金属线对结构中左手材料特性的实验验证[J];微波学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李斌;吴边;梁昌洪;;基于复合介质结构的圆波导高增益天线阵列研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第一册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘传运;左手媒质的构造及在微波工程中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
2 廖绍伟;异向波导的研究[D];电子科技大学;2010年
3 喇东升;无线通信设备中微带滤波器的结构和性能研究[D];北京邮电大学;2011年
4 陈曦;双带电磁带隙结构及多层媒质传播网络理论[D];西安电子科技大学;2011年
5 戴小玉;超常介质中的调制不稳定性和孤子传输特性研究[D];湖南大学;2009年
6 皇甫江涛;微波异向介质的实验研究[D];浙江大学;2004年
7 袁宇;微波异向介质实验与应用研究[D];浙江大学;2006年
8 熊天信;填充多层介质的柱形波导传播特性研究[D];西南交通大学;2006年
9 邹勇卓;新型人工电磁材料器件的设计、制作和应用研究[D];浙江大学;2007年
10 张胜;微型平面微波滤波器的结构与性能研究[D];上海大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 滕巍;左手介质基本电磁特性的时域分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 肖鸿;异向介质基本结构分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘峥;各向同性和各向异性左手介质对电磁波的散射特性研究[D];杭州电子科技大学;2011年
4 陈颖;基于复合左右手波导的非等间距谐振波导隙缝阵的研究[D];电子科技大学;2011年
5 陈康;太赫兹波段异向介质调制器与吸收器的研究[D];电子科技大学;2011年
6 万磊;基于左手材料的微波波器的研究[D];华中科技大学;2011年
7 伍法美;超材料电磁响应非线性及计算机仿真方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 王琦;“巨”型左手材料微带天线优化设计研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 王国明;电磁超介质的设计及其应用[D];大连理工大学;2011年
10 胡爱娟;新型Meta材料特性与结构研究[D];华东师范大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李超;李芳;;左手材料及其微波应用[J];北京石油化工学院学报;2006年04期
2 刘晓旭;王选章;;左手材料的性质及研究动态[J];长春大学学报;2006年10期
3 邹志青,赵建龙;纳米技术和生物传感器[J];传感器世界;2004年12期
4 李继军;吴耀德;宋明玉;;表面等离子体激元基本特征研究[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2007年04期
5 赵伟;赵晓鹏;;左手材料的研究进展[J];材料导报;2006年02期
6 钱廷欣;周雅伟;赵晓鹏;;新型超导材料的研究进展[J];材料导报;2006年02期
7 许占显;贾宝富;林为干;;铁氧体衬底——手征性材料隐身波特性研究[J];材料导报;2007年01期
8 许占显;林为干;孔立堵;;可控Metamaterial与结构的电磁波吸收特性研究[J];材料导报;2007年05期
9 赵振维,吴振森,薛谦忠;大尺寸均匀有耗球电磁散射的算法[J];电波科学学报;1999年04期
10 尹家贤,谭怀英,刘克成;FDTD中微带线激励源设置的新方法[J];电波科学学报;2000年02期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 清华大学微电子学研究所 张文俊 刘涛 余志平;[N];计算机世界;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 应蓓华;用于无线传感网的低能耗数据压缩[D];清华大学;2010年
2 皇甫江涛;微波异向介质的实验研究[D];浙江大学;2004年
3 隋强;微波异向介质的实验及理论研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2005年
4 马中团;负折射率物质理论及数值模拟研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 董正高;金属基元的电磁材料中负折射现象的数值研究[D];南京大学;2006年
6 林振;不同媒质模型左手材料的时域FDTD分析及方法研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 陈焕阳;各向异性材料中的波:隐身衣、旋转衣和声子晶体[D];上海交通大学;2008年
8 孟繁义;左手介质异常电磁特性激发机理与应用技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 陈红艺;SQUID左手材料特性及各向异性左手材料性质研究[D];清华大学;2008年
10 张婧婧;多维异向介质的实现及其在隐身衣与天线等电磁器件中的应用[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 笪海霞;左手材料电磁特性的研究[D];苏州大学;2005年
2 唐超军;双负材料和单负材料中电磁波的传播[D];苏州大学;2005年
3 张富利;结构单元与左手材料性能关系研究[D];西北工业大学;2006年
4 赵伟;微波左手材料中的非对称结构特征与微带天线[D];西北工业大学;2006年
5 刘亚红;左手材料基本特性及其在微带天线中应用研究[D];西北工业大学;2006年
6 王漱明;双负材料与单负材料的线性和非线性响应[D];苏州大学;2006年
7 赵晖;左手媒质结构的实现研究与仿真[D];东南大学;2005年
8 张海飞;异向介质理论和应用研究[D];浙江大学;2007年
9 严巍;异向介质的理论研究[D];浙江大学;2007年
10 张样丽;一种左手材料非线性特性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 罗钦平;孙华东;;微构件的力学性质分析与验证[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2011年02期
2 王政平;马杰;张振辉;;一种设计Metamaterials结构的新思路[J];光学与光电技术;2009年01期
3 张振辉;王政平;马杰;;一种扩展方形环异向介质结构的设计[J];光学与光电技术;2009年04期
4 张振清;王丽彬;李爱华;陈强;;在梯形四能级原子系统量子调控下的左手效应[J];光学与光电技术;2013年03期
5 曾凡涛;贺怀清;员德强;;BP神经网络在波音737自动刹车故障诊断中的应用[J];微计算机信息;2012年08期
6 陈悦;张少白;;LM算法在神经网络脑电信号分类中的研究[J];计算机技术与发展;2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张振辉;基于Metamaterials的吸波体与滤波器理论研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 丁玉斌;基于可调谐手征结构负折射率材料的数值研究[D];华中师范大学;2013年
3 董焱章;贴片型左手超材料的传输性能分析和构型设计优化[D];大连理工大学;2013年
4 刘鑫明;煤岩介质中中高频电磁波传播规律研究[D];中国矿业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李天凡;双负介质电磁参数测量方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 刘峥;各向同性和各向异性左手介质对电磁波的散射特性研究[D];杭州电子科技大学;2011年
3 陈康;太赫兹波段异向介质调制器与吸收器的研究[D];电子科技大学;2011年
4 万磊;基于左手材料的微波波器的研究[D];华中科技大学;2011年
5 伍法美;超材料电磁响应非线性及计算机仿真方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 蔚亮;基于混合左右手传输线及铁电材料的可调相移器研究[D];大连理工大学;2011年
7 赵星星;基于SIW的左手材料的研究与设计[D];大连理工大学;2011年
8 胡小波;基于IEC 61850的数字化多功能电能表的研究[D];中国石油大学;2010年
9 李友坤;BP神经网络的研究分析及改进应用[D];安徽理工大学;2012年
10 史涌泉;大型桥梁结构的损伤识别方法研究[D];南昌大学;2012年
【相似文献】
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1 陈聪;张世全;;异向介质的研究现状及潜在应用[J];中国新技术新产品;2009年11期
2 孙永志;冉立新;王东兴;王伟光;陈秋林;;一种新型异向介质设计及实验验证[J];物理学报;2010年07期
3 余侃民;马嘉俊;曹祥玉;刘涛;;二维异向介质的传输模式[J];空军工程大学学报(自然科学版);2010年06期
4 ;西德标准——异向倒角油环(D—环) 公称直环50~200毫米汽车用异向倒角油环[J];内燃机配件;1983年S1期
5 张可均;异向弯曲模具[J];模具工业;1993年05期
6 孟非非;同向相吸异向相斥[J];飞碟探索;2002年04期
7 冉立新 ,陈红胜 ,皇甫江涛 ,章献民 ,陈抗生 ,孔金瓯;异向介质研究进展[J];微波学报;2004年03期
8 吴群;孟繁义;武明峰;李乐伟;;一种分析异向介质中导线阵列宏观效应的新方法[J];电子学报;2007年08期
9 唐明春;肖绍球;高山山;官剑;王秉中;;新型电谐振人工异向介质抑制阵列天线单元间互耦[J];物理学报;2010年03期
10 皇甫江涛,冉立新,陈抗生;一种新型人工异向介质结构的设计和仿真[J];浙江大学学报(工学版);2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 刘传运;褚庆昕;龚建强;;一种新型宽带异向介质结构[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
2 孟繁义;武明峰;吴群;吴健;;异向介质细导线阵列有效介电常数的解析计算[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
3 陈红胜;冉立新;皇甫江涛;章献民;陈抗生;;异向介质波束位移现象的数值模拟[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
4 皇甫江涛;陈红胜;冉立新;章献民;陈抗生;;X波段异向介质的验证实验及其装置[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王茂琰;电磁波在异向介质中传播和散射特性的研究[D];电子科技大学;2008年
2 陈红胜;异向介质等效电路理论及实验的研究[D];浙江大学;2005年
3 张婧婧;多维异向介质的实现及其在隐身衣与天线等电磁器件中的应用[D];浙江大学;2009年
4 杨锐;异向介质的电磁特性及应用研究[D];西安电子科技大学;2008年
5 皇甫江涛;微波异向介质的实验研究[D];浙江大学;2004年
6 时红艳;异向介质的均匀化理论及电磁波传输特性的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 袁宇;微波异向介质实验与应用研究[D];浙江大学;2006年
8 彭亮;全介质异向介质的等效介质理论、实现及应用[D];浙江大学;2008年
9 隋强;微波异向介质的实验及理论研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2005年
10 程响响;异向介质的表征、双各向异性及应用研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孔祥来;新型单面异向介质研究[D];浙江大学;2007年
2 肖鸿;异向介质基本结构分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 徐楠;电磁异向介质材料设计及应用[D];北京邮电大学;2013年
4 王亚;异向传输线理论与实现方法研究[D];电子科技大学;2008年
5 张维滨;异向介质在高分辨率成像上的应用[D];浙江大学;2012年
6 周强;电介质结构异向介质电磁特性研究[D];郑州大学;2009年
7 马杰;一种新型异向介质结构的设计与计算[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 卫杰;新型微波异向介质的设计与应用研究[D];电子科技大学;2010年
9 杨晨;电磁异向介质设计及在生物医学中的应用[D];北京邮电大学;2012年
10 李婷;异向介质的特性及其本构参数的研究[D];华中师范大学;2012年
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