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电磁波负性运动与媒质负电磁参数研究 被引量:13
1
作者 黄志洵 《中国传媒大学学报(自然科学版)》 2013年第4期1-15,共15页
用经典力学分析有质有形物体的运动时,速度是矢量,负速度表示反向运动。但对无质无形的波的运动而言,速度可为标量,不能说负速度仅代表流向反了过来。该怎样理解这种现象的含意?对负波速(NWV)而言,例如当脉冲通过特定媒质时具有负群速(N... 用经典力学分析有质有形物体的运动时,速度是矢量,负速度表示反向运动。但对无质无形的波的运动而言,速度可为标量,不能说负速度仅代表流向反了过来。该怎样理解这种现象的含意?对负波速(NWV)而言,例如当脉冲通过特定媒质时具有负群速(NGV),数值为c/n g(n g<0),它不仅比脉冲通过真空时的速度(光速c)快,而且快到进入媒质前就离开了媒质。由此本文提出了"电磁波负性运动"的概念,并将其与简单的"反向运动"相区别。我们必须接受D'Alembert方程的超前解,理解负速度概念。可以说,自然以她的真实和丰富给我们上了一课,今后她还将继续教导我们。事物的二元性是世界的本质。在现代物理学中,电磁参数成为负值或电磁波作负性运动均常有发生。物理参数为正或为负的本身是自然界对称性机制之一,对其作研究是探索客观规律的一个新途径。 展开更多
关键词 电磁波负性运动 超前波 负介电常数 负导磁率 左手材料
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基于DGS和双层SRRs结构的左手介质微带线的设计 被引量:10
2
作者 武明峰 孟繁义 +1 位作者 吴群 吴健 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期5790-5794,共5页
基于DGS结构和双层SRRs结构,提出了一种工作于双频段的微带线结构的新型左手介质,它除了频带宽和损耗小外,还具有体积小、结构简单便于加工的优点.基于电磁波在微带线上的传输和反射数据,分别计算了左手介质微带线的有效介电常数和有效... 基于DGS结构和双层SRRs结构,提出了一种工作于双频段的微带线结构的新型左手介质,它除了频带宽和损耗小外,还具有体积小、结构简单便于加工的优点.基于电磁波在微带线上的传输和反射数据,分别计算了左手介质微带线的有效介电常数和有效磁导率,并进一步得到了电波在微带线上传播时的波数随频率的变化曲线,结果表明文中讨论的左手介质微带线确实在较宽的频段上表现出后向波特性,从而证实了左手介质的存在. 展开更多
关键词 左手介质 宽频带 电小单元 后向波效应
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基于左手介质后向波特性的微带天线小型化研究 被引量:9
3
作者 武明峰 孟繁义 +1 位作者 吴群 吴健 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期6368-6373,共6页
基于色散性稳定、频带宽、电尺寸小的左手介质结构单元,设计了一种左手介质和传统介质相结合的微带天线基板结构,利用左手介质的后向波效应对传统介质中传播后的电磁波进行相位补偿,从而实现微带天线小型化设计.理论计算和数值仿真结果... 基于色散性稳定、频带宽、电尺寸小的左手介质结构单元,设计了一种左手介质和传统介质相结合的微带天线基板结构,利用左手介质的后向波效应对传统介质中传播后的电磁波进行相位补偿,从而实现微带天线小型化设计.理论计算和数值仿真结果表明,工作于4·7GHz的微带天线的物理尺寸被减小了37·92%,突破了传统微带天线的半波长要求的限制,而小型化的微带天线的增益、带宽等性能方面与传统天线相当,证明了用左手介质小型化微带天线的可行性和实用性. 展开更多
关键词 左手介质 后向波特性 微带天线 小型化
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基于双负介质与负介电常数介质交叠结构的谐振腔研究 被引量:6
4
作者 吴群 孟繁义 +1 位作者 傅佳辉 李乐伟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期2179-2185,共7页
通过探讨双负介质与负介电常数介质交叠结构的谐振特性,实现了一种能够同时缩小长度和宽度的改进的小型化谐振腔(IMCR).对IMCR谐振特性进行了数值仿真,结果表明,IMCR能够在10.3GHz上稳定谐振,但其长度和宽度却分别只有4.58和5.08mm,相... 通过探讨双负介质与负介电常数介质交叠结构的谐振特性,实现了一种能够同时缩小长度和宽度的改进的小型化谐振腔(IMCR).对IMCR谐振特性进行了数值仿真,结果表明,IMCR能够在10.3GHz上稳定谐振,但其长度和宽度却分别只有4.58和5.08mm,相比于普通金属谐振腔的长度和宽度均缩短了一半.这些结果对基于双负介质的小型化谐振腔的发展具有理论意义. 展开更多
关键词 双负介质 负介电常数介质 改进的小型化谐振腔 各向异性
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How to realize a negative refractive index material at the atomic level in an optical frequency range? 被引量:5
5
作者 沈建其 阮智超 何赛灵 《Journal of Zhejiang University Science》 EI CSCD 2004年第11期1322-1326,共5页
The theoretical mechanism for realizing a negative refractive index material in an optical frequency range with an atomic gas system of electromagnetically induced transparency (EIT) is studied. It is shown that under... The theoretical mechanism for realizing a negative refractive index material in an optical frequency range with an atomic gas system of electromagnetically induced transparency (EIT) is studied. It is shown that under certain conditions such a dense gas can exhibit simultaneously negative permittivity and negative permeability, and negligibly small loss. 展开更多
关键词 Negative refractive index left-handed medium Electromagnetically induced transparency Atomic level Optical frequency
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一种左、右手材料结构吸波体吸波特性研究 被引量:2
6
作者 王政平 王晓晓 +1 位作者 秦世明 张振辉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1397-1400,共4页
提出了一种空气/左手介质/右手介质/金属的双层吸波体结构,引入左手材料做匹配层,利用传输线模型与计算机仿真方法考察了左手材料各个参数变化对吸波性能的影响.仿真结果表明:左手材料各个参数适当的选择对提高吸收率起着重要作用;在给... 提出了一种空气/左手介质/右手介质/金属的双层吸波体结构,引入左手材料做匹配层,利用传输线模型与计算机仿真方法考察了左手材料各个参数变化对吸波性能的影响.仿真结果表明:左手材料各个参数适当的选择对提高吸收率起着重要作用;在给定参量条件下,左手材料层厚度最佳值为1 mm;随着左手材料层厚度的变化,吸波体的吸收峰值将降低且峰值对应的频率也将分别向低频或高频移动. 展开更多
关键词 左手材料 微波吸波材料 匹配厚度 反射系数
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负折射率材料的研究进展 被引量:3
7
作者 聂秋华 洪俊 +1 位作者 徐键 董建峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期6-11,共6页
负折射率材料由于其独特的性质引起了人们极大的兴趣。介绍了负折射产生的原理及其奇特性质,着重阐述了实现负折射材料的3种主要方法:双负介质实现负折射、左手介质实现负折射和光子晶体实现负折射。分析了各种方法在实现光频段低损耗... 负折射率材料由于其独特的性质引起了人们极大的兴趣。介绍了负折射产生的原理及其奇特性质,着重阐述了实现负折射材料的3种主要方法:双负介质实现负折射、左手介质实现负折射和光子晶体实现负折射。分析了各种方法在实现光频段低损耗负折射材料中的可行性及纳米技术发挥的重大作用。 展开更多
关键词 负折射 左手介质 光子晶体 光频段 纳米技术
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左手媒质微波空间滤波器特性和设计 被引量:2
8
作者 高正平 刘雪晴 范宇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期69-72,共4页
首次提出一个用左手媒质设计的微波空间滤波器。左手媒质是一种人造媒质,在某一微波波段内其介电常数和磁导率同时为负值。利用左手媒质的特殊性提出了一个设计空间带通滤波器的方法,并给出一种频率为9.9~10.1GHz的带通滤波器设计。该... 首次提出一个用左手媒质设计的微波空间滤波器。左手媒质是一种人造媒质,在某一微波波段内其介电常数和磁导率同时为负值。利用左手媒质的特殊性提出了一个设计空间带通滤波器的方法,并给出一种频率为9.9~10.1GHz的带通滤波器设计。该滤波器具有用通常材料无法达到的优异的特性。 展开更多
关键词 左手媒质 有效介电常数 有效磁导率 负折射指数 带通滤波器
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非线性左右手媒质界面的Goos-Hnchen位移 被引量:1
9
作者 张丽静 梁昌洪 陈亮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期807-810,共4页
由均匀平面电磁波在左右手媒质界面满足的切向边界条件出发,推导了电磁波由线性传统媒质入射到非线性左手媒质时波的传播特性。利用时间延迟的方法,给出全反射情况下媒质界面非线性Goos-Hnchen位移表达式。分析了非线性左手媒质界面... 由均匀平面电磁波在左右手媒质界面满足的切向边界条件出发,推导了电磁波由线性传统媒质入射到非线性左手媒质时波的传播特性。利用时间延迟的方法,给出全反射情况下媒质界面非线性Goos-Hnchen位移表达式。分析了非线性左手媒质界面的侧向位移随入射角及入射波电场强度的变化关系,发现入射波场强对传输特性起决定作用:当入射波电场小于临界场强时,调节入射场强可以控制相应的侧向位移;当入射波电场大于临界场强时,不再满足全反射条件,部分入射波透射到非线性介质中。波导中加入非线性介质不仅可以调节侧向位移的大小,且可以实现对入射波场强的控制。 展开更多
关键词 左手材料 非线性效应 传播特性 GOOS-HANCHEN位移 临界场强 介质波导
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双负媒质结构改善Ku波段天线辐射特性 被引量:1
10
作者 谢平 廖勇 陈世韬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期52-56,共5页
基于负介电常数和负磁导率产生原理,采用金属细线和裂环谐振器结构,针对12.5GHz频率开展双负媒质结构设计.通过特殊边界条件下犛参数计算以及Nicolson-Ross-Weir方法,完成等效参数的提取,获得介电常数、磁导率、折射率实部均为负值,且... 基于负介电常数和负磁导率产生原理,采用金属细线和裂环谐振器结构,针对12.5GHz频率开展双负媒质结构设计.通过特殊边界条件下犛参数计算以及Nicolson-Ross-Weir方法,完成等效参数的提取,获得介电常数、磁导率、折射率实部均为负值,且折射率接近于0的左手材料特性.将双负媒质结构加载于Ku波段圆锥喇叭口面进行仿真优化,提高天线增益2.17dB,在11~13GHz频带范围内,加载天线的增益均有所改善.实验结果表明,口面加载双负媒质结构后,天线增益提高1.51dB,后向辐射减小5.7dB,辐射特性获得了明显改善. 展开更多
关键词 双负媒质 左手材料 喇叭天线 辐射特性 折射率
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负折射率材料的实现方法和研究进展 被引量:1
11
作者 姚翠亚 梁斌明 庄松林 《光学仪器》 2009年第5期82-86,共5页
负折射率材料作为一种具有奇异特性的新型材料,已经成为人们关注的热点。该文主要介绍了负折射率材料的特性,着重阐述了实现负折射的3种主要方法:左手介质、手征介质、光子晶体,其中,用手征介质和光子晶体方法实现负折射最大的优点是可... 负折射率材料作为一种具有奇异特性的新型材料,已经成为人们关注的热点。该文主要介绍了负折射率材料的特性,着重阐述了实现负折射的3种主要方法:左手介质、手征介质、光子晶体,其中,用手征介质和光子晶体方法实现负折射最大的优点是可以使损耗很低。另外,叙述了负折射材料的发展状况和前景展望。 展开更多
关键词 左手介质 手征介质 光子晶体 负折射
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左手介质中能流传输研究
12
作者 邓跃龙 《湖南理工学院学报(自然科学版)》 CAS 2010年第3期51-54,共4页
研究了平面电磁波从各向同性且均匀的非色散的右手介质(ε(ω)>0,μ(ω)>0)入射到各向同性且均匀的色散的左手介质(ε(ω)<0,μ(ω)<0)中的传播规律.为了解释色散影响,选用了两种信号光谱,分别是两个频率稍有差异的平面电... 研究了平面电磁波从各向同性且均匀的非色散的右手介质(ε(ω)>0,μ(ω)>0)入射到各向同性且均匀的色散的左手介质(ε(ω)<0,μ(ω)<0)中的传播规律.为了解释色散影响,选用了两种信号光谱,分别是两个频率稍有差异的平面电磁波和高斯光束,它们分别从右手介质入射到左手介质中,在理论上求出了在左手介质中场和坡印亭矢量的表达式,并计算了玻印亭矢量对时间的平均值,从能流流向的角度证明了波从右手介质入射到左手介质中发生负折射. 展开更多
关键词 右手介质 左手介质 坡印亭矢量
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一种超宽带异向介质共面波导馈天线 被引量:1
13
作者 史少洪 雷振亚 +2 位作者 谢拥军 盛琼年 张治铧 《现代电子技术》 2010年第17期100-102,共3页
基于裂缝谐振环的降频技术,利用色散性稳定、频带宽、电尺寸小的异向介质结构,设计了一种加载异向介质的新型平面波导馈天线(CPW-fed antenna),实现了天线的宽带小型化。修正的PIFA传输线模型中,利用异向介质的谐振电路取代了传统辐射... 基于裂缝谐振环的降频技术,利用色散性稳定、频带宽、电尺寸小的异向介质结构,设计了一种加载异向介质的新型平面波导馈天线(CPW-fed antenna),实现了天线的宽带小型化。修正的PIFA传输线模型中,利用异向介质的谐振电路取代了传统辐射贴片不连续性而引起的电容效应。仿真和实测数据表明,该天线-10 dB相对带宽超过了80%,物理尺寸也缩减了近一倍,其谐振频段3.5~8.3 GHz内得到全向的辐射方向图。 展开更多
关键词 异向介质 共面波导馈天线 超宽带 左手介质
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YIG/SRR结构的磁可调太赫兹左手材料 被引量:1
14
作者 程伟 李九生 胡建荣 《中国计量学院学报》 2013年第2期167-170,共4页
利用钇铁石榴石(YIG)在外加磁场作用下,等效磁导率为负值和电谐振环结构可以实现负介电常数的性质,组合设计出了一种新型磁可调左手材料.通过理论分析与计算表明,该结构在太赫兹频段范围内实现了左手通带,且左手通带可以随着外加磁场的... 利用钇铁石榴石(YIG)在外加磁场作用下,等效磁导率为负值和电谐振环结构可以实现负介电常数的性质,组合设计出了一种新型磁可调左手材料.通过理论分析与计算表明,该结构在太赫兹频段范围内实现了左手通带,且左手通带可以随着外加磁场的增大而产生蓝移,达到了磁可调的目的.该结构具有通带性能良好、损耗低、制作方便等优点,在未来太赫兹波功能器件设计中具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 太赫兹 钇铁石榴石 电谐振 左手材料
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左、右手材料结构吸波性能的计算机仿真
15
作者 张振辉 王政平 +1 位作者 秦世明 王晓晓 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期917-919,929,共4页
为了考察在吸波体结构设计中引入左手材料所产生的效果,提出了空气/左手介质/右手介质/金属结构吸波体模型,用传输线模型对该结构的吸波特性进行了理论分析,并用遗传算法对结构进行了优化与计算机仿真.研究结果表明,在微波垂直... 为了考察在吸波体结构设计中引入左手材料所产生的效果,提出了空气/左手介质/右手介质/金属结构吸波体模型,用传输线模型对该结构的吸波特性进行了理论分析,并用遗传算法对结构进行了优化与计算机仿真.研究结果表明,在微波垂直入射条件下,当材料整体电磁参量最优匹配时,在0.4~10GHz频带内该结构能实现平均-12dB的反射率.表明左手介质的引入有利于实现材料整体电磁参量的较好匹配,提高吸收峰值,拓宽吸波体的带宽.这为宽频带/多频带吸收材料的研制提供了一条可供选择的途径。 展开更多
关键词 电磁波 左手材料 吸收介质 计算机仿真
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左手材料在微带天线上的应用研究
16
作者 熊伟 《中国新通信》 2009年第9期74-77,共4页
本文基于色散稳定,频带宽的左手介质LHM结构单元,设计了一种左手材料,用作天线的覆盖层,利用左手材料的平板聚焦特性,实现提高天线的增益,减小天线波瓣。经过电磁仿真的结果表明使用左手材料覆盖层后天线波瓣减小了12度,增益提高了1.2dBi。
关键词 左手介质(LHM) 微带天线 介电常数 磁导率
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金属磁性颗粒构成的左手化复合材料
17
作者 谢秉川 沈廷根 何勤 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2007年第1期77-79,84,共4页
研究了具有色散现象的金属磁性颗粒无规地浸没在无色散基质中的复合材料有效折射率.考虑金属磁性颗粒的大小与入射波波长比较小得多时,采用有效介质近似的方法研究了金属磁性颗粒的体积分数变化,可实现系统由右手化复合材料向左手化复... 研究了具有色散现象的金属磁性颗粒无规地浸没在无色散基质中的复合材料有效折射率.考虑金属磁性颗粒的大小与入射波波长比较小得多时,采用有效介质近似的方法研究了金属磁性颗粒的体积分数变化,可实现系统由右手化复合材料向左手化复合材料的转变;通过理论分析和数值计算发现,对具有色散现象的金属磁性颗粒浸没在非色散现象基质中的复合材料,随着金属磁性颗粒体积分数的变化,其复合材料将由右手征材料向左手征材料渡越;且表征左手征材料的有效负折射系数ne实部的绝对值将随金属磁性颗粒体积分数f的增加而缓慢减小,左手征特性材料的频带将逐渐窄化. 展开更多
关键词 复合材料 左手征材料 金属磁性颗粒 有效介质近似 数值计算
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具有特殊三维孔道结构的阳极氧化铝模板的制备
18
作者 张云帆 毕红 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第4期89-93,共5页
采用循环变压法制备具有特殊三维孔道结构的阳极氧化铝(AAO)模板,通过改变电解液、反应温度、电压循环方法和扩孔条件,制备出具有两种不同孔道结构的AAO模板,并通过扫描电镜对其进行了表征.这种特殊三维结构AAO模板可用于制备新型"... 采用循环变压法制备具有特殊三维孔道结构的阳极氧化铝(AAO)模板,通过改变电解液、反应温度、电压循环方法和扩孔条件,制备出具有两种不同孔道结构的AAO模板,并通过扫描电镜对其进行了表征.这种特殊三维结构AAO模板可用于制备新型"左手"媒质. 展开更多
关键词 阳极氧化铝模板 分支孔道 三维贯穿孔道 扫描电镜 左手媒质
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基于铁磁介质的左手材料
19
作者 李扬 刘传宝 +2 位作者 白洋 乔利杰 周济 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第18期54-65,共12页
超材料是近十几年来国际研究的热点,其中介电常数和磁导率同时为负数的左手材料是最典型一类代表,具有反向波、负折射系数等反常物理特性。左手材料虽然物理本质是等效连续介质,但实际上都是各种人工金属结构,物理特性决定于结构参数而... 超材料是近十几年来国际研究的热点,其中介电常数和磁导率同时为负数的左手材料是最典型一类代表,具有反向波、负折射系数等反常物理特性。左手材料虽然物理本质是等效连续介质,但实际上都是各种人工金属结构,物理特性决定于结构参数而非组成材料的特性。直接利用功能材料的本征物理特性产生负电磁参数进而获得左手特性,可以大大丰富左手材料的物理特性,并且将其跳出超材料设计的范畴,是左手材料领域中的特色研究领域。其中,基于铁磁介质的左手材料近年来已有较多研究。本文对基于铁磁介质的左手材料的研究进展做一综述。 展开更多
关键词 左手材料 铁磁介质 负磁导率 负介电常数 负折射率
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微波异常传播中的负折射率问题 被引量:15
20
作者 黄志洵 《物理》 CAS 北大核心 2001年第11期689-692,共4页
给出关于电磁波折射率理论的评述 .重点介绍了美国圣迭戈加州大学 (UCSD)研究组关于负折射率的实验 .该实验证明左手化物质 (LHM)
关键词 微波 异常传播 负折射率 Snell定律 左手化媒质 电磁波 折射率
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