轻质花形超材料宽带吸波器

使用花形镂空磁性复合材料吸波片和背板金属设计了一种微波宽带超材料吸波器,该吸波器能实现与自由空间的阻抗匹配的同时,可以改变电磁场在吸波片中的分布,有效地将入射场能量耗散在花形镂空结构边缘,实现宽带和高吸收率。COMSOL Multiphysics软件仿真表明:在厚度为3.18 mm的磁性复合材料吸波片上,刻有周期为10 mm,长、短半轴分别为6.3和2 mm的椭圆形花瓣镂空结构时,吸收率大于90%的带宽可达到12.6 GHz。对花形超材料吸波器进行加工与实验测试,其吸收率和带宽与仿真结果基本吻合。镂空结构不仅可以拓宽吸收带宽,也能够减轻吸波器的重量,可在电磁吸波领域内具有广泛的应用前景。

一种双层圆孔阵列全介质超表面完美吸收器

入射电磁波在刻有周期性圆孔阵列的介质基板上激发的电偶极子和磁偶极子处于简并临界耦合状态时,能够实现全介质惠更斯超表面的完美吸收。然而,完美吸收需要介质基板的损耗处于一个临界值,这在由同一种组分构成的基板材料中很难实现。本文提出材料损耗相差较大的两种介质基板的叠层组合结构实现惠更斯超表面的完美吸收。实验结果表明,1 mm厚的磁性复合材料吸波片叠放在4 mm厚的聚四氟乙烯陶瓷复合材料基板上形成的双层结构,当其上刻有周期和直径分别为20 mm和17 mm的圆孔阵列时,能够吸收频率为9.68 GHz入射电磁能量的92.4%,与吸收率为99.6%的电磁仿真结果基本一致。双层圆孔阵列全介质完美吸收超表面具有重量轻、结构简单以及金属超表面不可比拟的诸多特性,在电磁隐身和屏蔽的应用中能发挥重要作用。

电容性耦合谐振器微波带通滤波器的仿真研究

提出了一种以电感为变量的电容性耦合并联谐振器微波带通滤波器的设计方法,能够引入传输零点,解决了集总元件微波带通滤波器电磁仿真耗时较长的问题。按照所给方法,通过HFSS软件设计了适用于802.11a频段的中心频率为5.2GHZ,带宽为500MHZ的带通滤波器。结果表明该滤波器通带内插损小于3dB,回波损耗大于13dB,尺寸小于3.8mm,在未来小型化无线通信系统中有广泛的应用前景。

LTCC微波带通滤波器集总电路模型研究

通过引入不同的导纳变换器,提出了基于LTCC(low temperature cofired ceramics)技术的电容性耦合、电感性耦合、电容-电感混合耦合的微波带通滤波器集总电路模型,每一种模型都给出了具体的设计公式。从理论上分析了三种模型各自的优缺点,并用电路仿真软件ADS进行验证,为集总参数元件微波带通滤波器的电磁仿真和实际制作提供了理论依据。

从电磁感应定律看负磁导率的产生过程

以左手材料中产生负磁导率的开口谐振环结构模型为例,从磁导率的定义出发,借助于电磁感应定律,推导了负磁导率的产生过程.

一种二阶LTCC微波带通滤波器的仿真设计

根据低温共烧陶瓷技术的特点,提出了一种二阶微波带通滤波器的三维结构设计方法,设计的滤波器结构简单、尺寸小、工作频率可调。按照该设计方法,通过电磁仿真软件AnsoftHFSS10设计了一款带通滤波器。结果表明,该滤波器的中心频率为5.2GHz,带宽为0.4GHz,通带内插损小于2.1dB,尺寸为2.5mm×2.2mm×0.4mm,能够满足微波无线通信系统的要求。

细导线阵列产生负等效介电常数的简单推导

根据周期性细导线阵列结构的等效电路模型,从电介质材料的本构关系出发,推导出细导线阵列结构的等效介电常数的表达式,并从电场强度与电极化强度之间的相位关系,说明在特定的入射电磁波频段,它的等效介电常数为负.

从最大功率传输到无线能量传输的推演

从最大功率传输定理出发,逐步推演出磁谐振耦合无线能量传输的电路工作原理和特点,得到与发表在Science等期刊文章中一致的结论,证明磁谐振耦合无线能量传输机理依然属于电路理论的范畴,从而也说明对一些基础课程中的重要内容进行深度挖掘和创新运用能够起到精准认识和解释当今科学前沿所报道的一些新奇现象的作用.

超材料谐振子间的电耦合谐振理论与实验研究

通过将两个金属开口环谐振器口对口地放置,实现了超材料谐振子间的电耦合谐振.对电耦合谐振的微波等效电路进行了理论分析和数值计算,结果表明耦合后的超材料谐振子能产生两个谐振频率,其中一个随耦合强度的增加逐渐向低频方向移动,而另一个固定在单谐振子的谐振频率处不变.微波透射谱的实验测试和电磁仿真结果表明,两个谐振峰随耦合强度的增加分别向低频和高频方向移动.分析表明:低频谐振峰的位置主要是由超材料谐振子间的电耦合强度决定的;高频谐振偏离单谐振子的谐振频率主要是由不可避免的磁耦合引起的,而且在耦合间距越小时磁耦合影响越大.提出的基于超材料谐振子间的电磁耦合实现的双频谐振及其可调性极大地增加了超材料的设计与应用空间.

超材料完美吸波器的等效电路模型研究

为了用等效电路理论描述超材料完美吸波的电磁特性,把它们的单元结构分为两类:第一类由电谐振器和磁谐振器组成,不含金属底板;第二类由金属底板及其上面的金属或介质谐振器组成。根据电磁波与超材料单元结构相互作用的特点,采用一端口和二端口网络分别建立了有无金属底板单元结构的等效电路模型。利用电路仿真软件ADS提取了两种无金属底板单元结构的等效参数,由这些参数计算得到与CST全波电磁仿真一致的吸收频率和带宽。研究结果表明等效电路模型的正确性,也合理解释了超材料完美吸波的工作机理。

乌当地区奥陶系湄潭组的地层学研究

贵阳市乌当地区处于黔北早古生代沉积区及黔南晚古生代地层沉积区交界处,具有独特的地质及地层发育特征,其中奥陶系湄潭组地层发育,但研究程度不高。结合前人的研究成果,作者等测制了6条湄潭组地层剖面,对该组的岩石地层、生物地层及年代地层进行研究,并与黔北地区的湄潭组、大湾组进行了比较。研究结果显示,乌当地区的湄潭组特别是上段明显有别于黔北地区标准的湄潭组上段及大湾组,建议用"湄潭组上段"来表示该段地层。乌当湄潭组的笔石地层研究较好,可建5个笔石带及一个层位;本文把中奥陶统底界暂放在湄潭组上段底部硅质岩之下,说明湄潭组是一个跨时的岩石地层单元。乌当地区是贵州大学等高校的地质实习基地,湄潭组的地层学研究不仅具有学术意义,也有助于实习基地的建设。

应用物理学专业热物理课程体系整合探索

针对我校应用物理学专业热物理课程教学中涉及到的"热学"和"热力学与统计物理学"两门课程,结合课程内容及教学实际,提出了对热物理体系整合的意义、目标及方法。

浅谈大学《热学》课程教学

经过几年的教学实践,针对大学本科物理专业的必修基础课程——热学,总结概括了课程的结构及特点,运用课程中的实例介绍了知识内容不同的表述方式及学习的方法,讨论了应采用的合适的教学方法。

RLC串联谐振回路对超常介质等效电磁参数的统一描述

超常介质的等效介电常数和等效磁导率可由电磁波与特定金属结构单元阵列的相互作用产生.本文用RLC串联谐振回路对这一过程统一描述,得到二者的实部在大于谐振频率的附近可为负值,虚部在任何情况下一定为正值.

下岗分流与再就业工程

进入九十年代,在计划经济向市场经济转轨变型的过程中,一个严峻的事实摆在部分劳动者的面前——下岗。 一、深层的社会原因和历史原因 引发目前下岗现象的一个主要的深层原因,是我们国家正进行大跨度的社会转型:一方面,我们正在从小农经济为主的社会向现代工业化社会转变;另一方面。

如何安置富余人员

天津碱厂作为一个有七十多年历史的老厂,要想在激烈的市场竞争中,立于不败之地,就必须深化内部各项改革,挖掘潜力,提高经济效益。然而,企业要深化劳动用工制度改革,要精简人员,就会遇到一个共同的难点,即如何做好富余人员的安置问题。在目前社会保障制度还未健全的情况下,企业内部富余人员还不能推向社会。

一种以改装表头测量电阻值的新方法

电阻值的测量是物理实验教学中的一个基本实验.然而,就其测量方法本身而言,大多数实验方案都会不可避免地引入系统误差,如电流表的内接和外接法,使测量结果不准确.本文以电表的改装为例,讲述了如何在完成传统实验教学的基础上进行创新性实验的开发,实现一种没有系统接入误差的电阻值测量方法,最终达到培养学生创新意识和创新能力的目的.

Mie谐振耦合的亚波长金属孔宽带高透射传输

表面等离激元共振激发的亚波长金属孔透射较Bethe理论有大幅度的提高,然而,由于共振对频率的敏感性以及金属在光频的高损耗特性,表面等离激元共振难以实现亚波长金属孔的宽带高透射传输.本文采用放置在金属孔两边的硅纳米颗粒的Mie谐振耦合取代表面等离激元共振,实现亚波长金属孔的宽带高透射传输.全波仿真结果表明,采用Mie谐振耦合的亚波长金属孔(r/λ=0.1)光传输,透射系数超过90%的带宽达到65 nm,与表面等离激元共振诱导的透射增强相比,峰值增高了1.5倍,3 dB带宽拓宽了17倍.根据耦合模理论,建立了Mie谐振耦合亚波长金属孔透射的等效电路模型,并在临界耦合状态下反演出电路模型中的元件参数值.进一步研究发现,仅通过改变等效电路模型中的耦合系数,就可全面揭示Mie谐振耦合亚波长金属孔透射的传输规律,并得到与全波电磁仿真完全一致的结果,从而找到光与放置硅纳米颗粒的亚波长金属孔相互作用的数学表达,也给予人们在光学领域按照电路设计方法构建相应功能模块的启示.

一种微波介质材料介电常数的测量方法

介电常数和损耗是微波介质材料的重要参数。目前介电常数的测量方法比较多,但存在测试仪器昂贵、测量方法严格、样品制备苛刻等问题。在当今电磁商业软件十分强大的时代背景下,利用数值仿真详细研究了矩形波导中介质圆柱的谐振模态随自身介电常数和几何大小的变化规律,进而提出一种在矩形波导中直接放入待测样品,通过寻找样品的特征谐振峰得到介电常数的测量方法。研究结果表明,对于介电常数为2.5~100的介质材料,都可通过制备成直径为10 mm的圆柱样品放在BJ100波导中准确地测出其介电常数和损耗的大小。为证明方法的优越性,以氧化铝、滑石和其他陶瓷样品为例进行了实测,得到与第三方测试一致的结果。本文提出的方法简单、高效、便捷,能够对介质材料的广泛应用起到极大推动作用。

贵州省威宁—水城地区铁多金属矿矿体地质特征研究

贵州省威宁—水城地区铁多金属矿储量丰富。根据地质大队查明了矿区地质背景、铁多金属矿体产出特征和空间分布规律,对矿体成因做出了探讨,认为其为沉积型铁矿。