本文提出以苯并环丁烯(benzocyclobutene,BCB)或硅为介质层材料,用碳纳米管(Carbon Nanotube,CNT) 填充的屏蔽型硅通孔(Shielded Through-Silicon Vias,S-TSV)结构,利用等效传输线模型计算了其正向传输系数和衰减常数,分析了量子电容(Quantum Capacitance,Cq)对S-TSV传输性能的影响。研究发现,Cq能改善以BCB为介质层,填充多壁碳纳米管束(Multi-walled carbon nanotube bundle,MWCNTB)的S-TSV高于20 GHz频段的传输性能。此外,Cq可以明显提升以硅为介质层的S-TSV的传输性能,且Cq的温度效应能与硅电导的温度效应平衡,从而提高S-TSV的热稳定性。

研究了含各向异性左手材料的劈形平面波导TE振荡模的传输特性。 首先，从麦克斯韦方程组出发，得到该模的色散方程、反射系数方程、传输系数方程以及功率损耗方程。然后，根据这些方程画出了相关特性曲线并对这些曲线进行了仔细分析，研究发现：(1)当模阶数m=0,1,2时，TE模的有效折射率具有较大的值，且随着波导长度的增加而快速减小；(2)TE0模具有超大的反射系数，最大值接近0.967；(3)TE0模传输系数总是小于等于1.2×10-3；(4)当劈形波导斜率k=0.01时，其功率损耗大于等于0.998，而且，当频率为5.0GHz时，功率损耗仍大于等于0.98。

从Maxwell方程组出发,得到三层各向异性左手材料对称平面波导TM模的色散方程及功率流方程;利用多台阶近似法得到该类劈形平面波导TM0振荡模的反射系数和传输系数方程;根据TM模的色散方程、反射系数和传输系数方程画出相应的特性曲线.分析表明：随着电磁波的传输,TM振荡模传输系数ct2逐渐减小,但在零附近出现振荡,同时出现双模反射特性;随着波导长度的增加,第一类反射系数ar12从零开始逐渐增加,最终趋于恒定;第二类反射系数ar22单调增加,最大可接近于1.增加多层结构左手材料中金属填充比或电磁波频率,传输特性曲线下移,传输能力下降;第一类反射特性曲线下移,反射能力下降,但第二类反射特性曲线上移,反射加强.

应用蒙特卡罗方法实现了粗糙海面的仿真与模拟，建立了基于双积分方程的高功率微波（HPM）近海面传输特性矩量法计算模型。模型采用光滑窗函数对均匀平面波进行调制，把均匀平面波入射调制为锥形波，消除了粗糙海面突然被截断而引起的边缘效应的影响；重新推导了锥形波入射下的基尔霍夫近似公式，并在满足基尔霍夫近似的条件下，通过对比分析，验证了模型的正确性；采用模型计算分析了不同海面几何参数和海水媒质参数对HPM近海面传输系数的影响。结果表明：粗糙海面的均方根高度对HPM传输系数影响明显，均方根高度越大，传输系数越小，能量分布越均匀；另外随着海水介电常数实部和虚部的增加，传输系数均有所增加，并且实部的影响更明显。

针对阵列天线在大反射面馈电中的应用，设计一种基于电磁带隙(EBG)结构的馈源阵列。在深入研究EBG结构带隙特性的基础上，制作一个基于EBG结构的六边形7元微带天线阵，并对其性能进行了实测和分析。结果表明：EBG结构可以有效抑制天线阵元之间的互耦，改善天线匹配及圆极化特性；基于EBG结构的六边形馈源阵列较无EBG结构性能有较大提高，适用作反射面天线的焦平面馈电阵。

应用平面电磁波理论和菲涅耳公式分析了电磁波穿透不同介质的衰减特性,对不同的极化方式、入射角、介电常数、电导率、损耗角正切和频率下,电磁波在介质间的透射性能及介质中的传输衰减特性进行了分析,对常见的普通混凝土墙、37砖墙、24砖墙、石膏空心板、水泥泡沫板、木板和玻璃与频率的衰减特性进行了数值仿真,比较了新砌混凝土墙、实心粘土砖墙和多孔粘土砖墙的损耗特点,将仿真结果与实际测量及参考文献测量结果进行了比较,结果表明仿真的墙体频率衰减趋势与实际测量结果一致,衰减数值接近并略低于实测结果。

The analysis of Y aperture element frequency selective surface (FSS) using the spectral domain method and the moment method is presented. With the vacuum depositing and photolithography, the corresponding Y aperture element FSS was produced, and it was tested in the microwave darkroom. The calculated and measured results are in good agreement.

为了研究掺杂对二维光子晶体传输特性的影响，应用时域有限差分方法数值模拟了各种掺杂情况下二维三角圆柱光子晶体的透射率即光传输函数随频率的变化。数值结果表明，对于一定的入射方向，光子晶体中的带隙的宽度、中心位置都受到掺杂所处的位置、掺杂物的折射率、掺杂柱的粗细不同程度的影响。该结论为该类光子晶体的应用提供了理论依据。

为了减小激光外差干涉非线性误差,必须考虑偏振分光镜透过率和反射率不等对非线性误差的影响.通过分析两臂透过率与反射率不等对测量信号的影响,推导出两臂反射率与透过率不等对激光外差干涉非线性误差一次谐波和二次谐波影响的理论模型.仿真结果表明,透过率与反射率不等将严重的影响非线性误差一次谐波的大小,当反射率为1而透射率由1变为0.85时,其非线性误差由0.56nm增加到2.03nm,同时非线性误差只是一次谐波和二次谐波的简单叠加.仿真结果表明调整偏振分光镜的旋转角度误差能够有效的消除两臂透过率与反射率不等对非线性误差的影响.为进一步指导调整减小或消除非线性误差提供了理论依据.

基于阵列波导光栅(AWG)的结构特点,采用Bloch函数近似算法,建立了锥面波导的结构模型,考虑信号在波导中的辐射特性,讨论锥面AWG能量密度及其散射特性.结合作者前期在锥面AWG波导结构参数的研究工作,对锥面AWG进行了仿真计算.数值结果表明:锥面AWG布里渊区的中心区域辐射能量最大,并得到传输系数与轴向距离z及衍射角的关系,计算得到的基本参数与仿真结果相吻合.