光子学报
2023, 52(10): 1052412
强激光与粒子束
2022, 34(5): 053002
1 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876
2 东南大学毫米波国家重点实验室, 江苏 南京 210096
超材料具有自然界材料所不具备的电磁参数,通过适当设计可实现对电磁波的调控。综述了超材料非 对称传输器件的研究现状,分别介绍了电磁波非对称传输的基本原理, GHz、THz频段线极化波非对称传输器件及圆极化波非对称传输器件的研究成果。分析表明基于超材料的非 传输器件主要集中在微波波段,对太赫兹频段的研究较少,特别是在实验验证方面。最后讨论了超材料非对 称传输器件的发展方向。
电磁学 非对称传输 超材料 太赫兹 手性 极化 electromagnetics asymmetric transmission metamaterial terahertz chirality polarization
1 西北核技术研究所, 西安 710024
2 西安交通大学 电子信息学院, 西安 710049
随着数值模拟在电磁学研究中发挥的作用越来越大，验证与确认技术也越来越得到研究者的重视。介绍了验证与确认(V&V)技术的基本概念、发展简况、具体研究对象和研究方法。总结和概括了目前国内外在电磁场计算中已经开展的V&V研究工作，介绍了IEEE制定的计算电磁学建模与模拟确认标准。介绍了本单位目前在程序验证、物理模型误差分析、计算模型参数提取等方面开展的V&V工作，讨论了V&V研究在计算电磁学中发挥的作用及可能的研究方向。
电磁学 数值模拟 验证与确认技术 electromagnetics numerical simulation verification and validation 强激光与粒子束
2016, 28(3): 033203
1 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室（清华大学）, 北京 100084
2 清华大学工程物理系, 北京 100084
为研究高功率微波与复杂系统的耦合问题,提出了随机拓扑方法。该方法是一种新的系统级电磁敏感度分析预测方法,它结合电磁拓扑理论和随机耦合模型理论,可对包含多个腔体的复杂系统的短波电磁耦合问题进行统计分析。介绍了随机拓扑方法的理论基础,并利用计算机机箱搭建了双腔体和多腔体实验平台。使用该方法对目标位置处感应电压的统计分布进行了预测,并与其他方法得到的感应电压分布进行了比较,其结果基本一致,从而证明了该方法的可行性和准确性。
电磁拓扑 随机耦合模型 随机拓扑方法 电磁敏感度 统计电磁学 electromagnetic topology random coupling model stochastic topology approach electromagnetic susceptibility statistical electromagnetics 强激光与粒子束
2015, 27(10): 103244
江苏省先进激光材料与器件重点实验室 物理与电子工程学院江苏师范大学, 江苏 徐州 221116
设计了一种新型电磁共振吸收超常材料。这种材料具有金属-绝缘体-金属结构特性，其顶部的金属层由四瓣扇形金块构成。模拟发现，此结构在可见光和紫外频段具有良好的电磁吸收能力，且位于四瓣扇形金块下的介质层的形状、尺寸和介电常数的变化对该材料的吸波能力具有很大的影响。当四瓣扇形金块下的介质层为同等半径的圆柱形状，材料为氧化铝，厚度一定时，结构的吸收率高于90%的相对吸收线宽达到0.76，吸收范围从可见光波段延伸至紫外光波段。该研究为电磁吸波器件的设计和制造提供了一定的理论依据。
材料 计算电磁学 超常材料 数值模拟 介质层 四扇环 吸收 光学学报
2015, 35(s1): s116003
1 安徽大学 电子信息工程学院 智能计算与信号处理重点实验室, 合肥 230039
2 合肥师范学院 物理电子系, 合肥 230061
基于分段正弦基函数和矩量法，通过求解离散电流节点格林函数的封闭解得到金属纳米柱天线激发表面等离子体的阻抗矩阵.与使用其它基函数矩量法相比，该方法可以减少矩阵方程的维数.仿真结果表明：使用此方法只需求解很小的矩阵方程就可以求解出纳米天线表面极化电流,从而实现对纳米天线的散射特征及谐振模式的快速分析;其结果与时域有限差分仿真结果吻合良好且速度具有显著的优势，尤其在计算斜入射问题时计算优势更加明显.本文的方法对文中计算的模型有效,同样为其他形状纳米柱天线和碳纳米管器件散射特性仿真提供了快速有效的电磁分析方法.
计算电磁学 矩量法 光学设备 纳米棒 碳纳米管 表面等离子体共振 散射特征 正弦基函数 Computational electromagnetic Method of moments Optical device Nano-rods Carbon nanotubes Surface plasmon resonance Scattering parameters Macro basis functions
1 西北核技术研究所, 西安 710024
2 西安交通大学 电子信息工程学院, 西安 710049
以带有返波结构的混响室为基础, 研究了在复杂腔体内部返波结构的改变对场分布的影响效果。根据微波混沌理论分析了不规则腔内的场分布特征; 结合统计电磁学, 确立了在高功率微波短脉冲激励下的混响室中进行场均匀性和各向同性验证的指标; 对复杂腔体中返波体的大小、数量及分布范围等因素进行了研究。数值模拟结果显示：凸起结构的尺寸越大, 其对腔内电场的影响效果越为明显, 尤其是腔内电场分布的统计均匀性和各向同性结果, 都能得到很好的改善。同时凸起结构越多, 分布的范围越广, 腔内电场的统计均匀性和能流的统计均衡性就越好。
返波体 微波混沌 统计电磁学 高功率微波 场均匀性 reflector microwave chaos statistical electromagnetics high-power microwave field uniformity
1 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
2 西南交通大学 电磁场与微波技术研究所, 成都 610031
介绍了JEMS-FDTD在大规模并行计算机上进行的并行性能测试，包括网格片大小对性能的影响、单节点MPI/OPENMP混合并行性能、多节点MPI/OPENMP混合并行性能、大规模并行性能等。同时，也给出了一个包含电大尺寸复杂、真实结构模型的算例，并对其进行了计算、分析。测试表明，JEMS-FDTD可高效使用数万个处理器核进行并行计算。大型算例测试表明：JEMS-FDTD可针对电大尺寸复杂、真实结构模型进行有效的计算、分析。
计算电磁学 时域有限差分法 并行计算 并行性能 computational electromagnetics finite difference time domain method parallel computation parallel performance 强激光与粒子束
2011, 23(11): 3003
