非对称人工结构的等效电磁参数提取

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3、方面具有潜在应用。作为新型人工电磁材料的一个重要研究分支，基于等效媒质理论的新型人工电磁材料等效电磁参数提取算法为描述人工材料电磁的特性提供了一个简单、便捷的途径。本论文旨在研究精确高效的新型人工电磁材料等效电磁参数提取算法，特别是针对非对称人工电磁结构的等效电磁参数的提取方法进行了研究。本文内容一共分为如下几个部分：首先，简要描述了新型人工电磁材料的概况，分别对其超常的电磁特性做出了介绍，这些电磁特性主要包括：负折射特性，负群速效应，逆多普勒效应，逆切伦科夫效应，逆古斯-汉森位移，隐身大衣等。其次，详细介绍了具有负介电常数，具有负磁导率以及

4、同时具有负介电常数和负磁导率的人工材料。其中采用细金属线阵列构造具有负介电常数的人工材料，采用圆筒型开口金属环结构阵列构造具有负磁导率的人工材料，并且推导了其电磁参数的等效过程。然后，介绍了采用散射S参数提取具有对称结构的人工电磁媒质的等效电磁参数的方法。先采用基于传输矩阵的Smith方法提取了SRR-Wire结构的等效电磁参数，后来采用基于Kramers-Kronig关系的改进方法处理分支问题，最后提出一种基于解卷绕技术的参数提取方法高效率地提取了多层SRR-Wire结构的等效电磁参数。接着，针对由两层元胞结构组成的非对称模型，本文利用分层

5、思想对其等效电磁参数进行了提取，给出了三种模型（媒质-媒质模型、媒质-结构模型、结构-结构模型）进行验证。并对采用迭代方式的提取方法做了误差分析，在结束部分采用了MATLAB中自带函数fsolve对等效电磁参数进行求解，并通过参数仿真验证了该方法的可行性。最后针对由多层元胞结构组成的非对称模型，分别采用散射参数递推的方法和场递推的方法对其可能的等效电磁参数进行了提取，并采用MATLAB中自带函数fsolve对可能的等效电磁参数进行了求解，最后采用参数仿真通过对比散射参数验证了该方法的正确性。关键词：新型人工电磁材料，等效电磁参数，非对称，迭代

6、，fsolveI万方数据西安电子科技大学硕士学位论文II万方数据ABSTRACTAbstractMetamaterialhasbeenafamousresearchareainelectromagneticsandmaterialscienceinrecentyears.Reseachersintheworldwideareinterestedintheunusualelectromagneticpropertiesofmetamaterialsandthesenovelstructurescanbepotentiallyappliedinc

7、ommunication,areospaceandelectromagneticcompatibility.Asanimportantresearchbranch,theextractionmethodofeffectiveelectromagneticparametersformetamaterialsprovidesasimpleandconvenientwaytorepresentthemetamaterialaccordingtoeffectivemediumtheory.Inthisthesis,theaccurateandeffi

8、citentmethodsofretrievingeffectiveelectromagneticparametersformetamaterialwerestud