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用于分析单轴/双轴双各向异性媒质电磁特性的快速传输矩阵法
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作者 樊久扬 张玉贤 +1 位作者 冯晓丽 黄志祥 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第24期156-166,共11页
提出了一种高效分析单轴/双轴双各向异性媒质电磁特性的快速传输矩阵法(rapid-transfer matrix method,R-TMM).该方法基于旋度麦克斯韦方程,构造了关于电场的齐次微分方程,并通过复杂的矩阵运算,导出用于特征值求解的布克四次方程.随后... 提出了一种高效分析单轴/双轴双各向异性媒质电磁特性的快速传输矩阵法(rapid-transfer matrix method,R-TMM).该方法基于旋度麦克斯韦方程,构造了关于电场的齐次微分方程,并通过复杂的矩阵运算,导出用于特征值求解的布克四次方程.随后,从特征方程中提取单轴/双轴双各向异性媒质的特征值.在此基础之上,通过对层状结构中电磁场在分界面处切向连续性的深入研究,构建了适用于多层媒质中平面波传播的传输矩阵.结合上下行波在不同区域的传播关系,推导出单轴/双轴双各向异性传播系数的计算公式.最后,设计了单轴/双轴双各向异性材料模型,并对R-TMM和传统传输矩阵法(conventional-transfer matrix method,C-TMM)的计算结果进行了分析.数值实验表明,R-TMM不仅能够精确计算单轴/双轴双各向异性媒质的传输系数,而且可以实现计算效率的大幅度提升.该方法为科研人员开展单轴/双各向异性媒质电磁特性的研究提供了可靠且高效的计算策略. 展开更多
关键词 单轴/双轴双各向异性 特征值 快速传输矩阵法
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