| 题名 | 电磁隐身斗篷的变换光学设计及一种基于SRR的超小型化微波滤波器设计 |
| 作者 | 姚侃 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-06-02 |
| 授予单位 | 中国科学院电子学研究所 |
| 授予地点 | 电子学研究所 |
| 导师 | 李芳 |
| 关键词 | 电磁异向介质 变换光学 隐身 cloak 开口谐振环 双层SRR结构 滤波器 小型化 |
| 其他题名 | Transformation Optical Designs for Electromagnetic Invisibility Cloaks and Designs of Microminiature Microwave Filters based on SRR |
| 中文摘要 | 电磁异向介质（Electromagnetic Metamaterials－MTMs）是具备特殊电磁性质但在自然界不存在的特殊材料，也被称作人工电磁材料。以左手材料为例，其表现出的负折射、逆多普勒效应、逆Cerenkov辐射、逆Goos-Hänchen位移等性质突破了传统理论中的一些概念。近年来，对人工电磁材料特殊电磁性质的深入研究大大推动了它的工程应用。 变换光学作为一种全新的、具有直观解释的人工电磁材料设计方法受到学术界的高度关注。特别是隐身斗篷（invisibility cloak）的提出，引发了来自物理、数学、材料、电磁等各学科深入的理论和实验研究，进一步工程应用的实现也成迅速发展之势。本论文对电磁隐身斗篷的变换光学设计及基于SRR实现超小型化微波滤波器的设计进行了深入研究，主要完成了以下三方面的创新工作： 1. 基于变换光学的原理，推导一般形式的本构参数变换公式；对隐身斗篷（cloak）的几何变换方法进行研究，推导了二维情况下椭圆形cloak的介质参数表达式，并通过有限元仿真绘制总场分布。 推广目前变换光学中常用的变换公式，得到任意形状cloak介质参数分布的一般表达式，给出几组仿真结果及对结果的分析。 以超椭圆方程近似的矩形cloak为例，通过近－远场外推计算散射宽度的方法研究了介质损耗对隐身效果的影响。 2. 针对二维圆柱的cloak问题进行系统的研究。首先通过算子方法推导二维圆柱在径向变换下的介质参数分布；应用位函数方法在柱坐标系下分析变换光学结构，推导了二维圆柱cloak在平面波垂直入射时散射场的解析解；分别选择线性、非线性变换在理想和非理想隐身时的解与有限元计算结果进行比较，结果证明了解析方法的正确，验证了变换光学的几何解释。 3. 研究了平面电路中多种双层SRR结构的谐振特性，提出一种单层“耳”型SRR单元的改进结构。在一种适用性较好的耦合系数提取方法的基础上，采用双层SRR结构和改进的单层“耳”型SRR单元设计了超小型化的微波带通滤波器，并通过实验验证了其带通特性。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 71 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.65.12/handle/80137/8841]  |
| 专题 | 电子学研究所_电子所博硕士学位论文_电子所博硕士学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 姚侃. 电磁隐身斗篷的变换光学设计及一种基于SRR的超小型化微波滤波器设计[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2009. |
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