电磁波的极化论文-王友文,孙瑜,毛益富

电磁波的极化论文-王友文,孙瑜,毛益富

导读:本文包含了电磁波的极化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电磁波极化,直角坐标系,平面电磁波,圆极化

电磁波的极化论文文献综述

王友文,孙瑜,毛益富[1](2019)在《电磁波极化教学中若干问题的探讨》一文中研究指出电磁学是物理学的重要分支学科,电磁学课程则是高等院校物理学专业的专业必修课程。电磁波的极化是电磁波课程的重点和难点。对于电磁波的极化态用线极化基与圆极化基的表示、圆极化电磁波的强度和椭圆极化电磁波的左右旋有两种完全相反的定义等电磁波极化的问题,教材未详细地阐述清楚,教学研究的文献也未有报道,导致在这些内容的教学中产生困惑。通过对这几个问题进行了探讨,弄清了产生这些问题的根源和处理方法,解决了教学过程中的困扰。(本文来源于《电子世界》期刊2019年22期)

田超,田一涵[2](2019)在《平面电磁波极化场矢量的时空机理》一文中研究指出均匀平面电磁波是无线通信、遥控遥测等无线信息工程中的传输媒介,是多种工程技术的核心环节。不同形式极化的电磁波场强矢量的时空关系,决定着平面电磁波的性质,在电磁波发射、接收、不同介质交界面处波的性质分析中,有着重要作用。对电磁波运动时,各种极化场量的时空机理这一根本关系,建立正确的概念,是充分发挥宏观电磁场(波)在工程技术中功能的前提。电磁波场矢量有其特定运动方式,线极化波场矢量并非随着时间上下起伏地运动,圆极化电磁波也不是随着时间滚动着前进。波动方程E_msin(ωt-βz)能够揭示电磁波运动的真实情况。通过对方程的数学分析,阐明了电磁波运动中极化场量的动、静分布,以及它们的时、空相互关系,为运动中极化场量的时空结构,在严格的数学基础上,展示了一个清晰的图像。(本文来源于《西安科技大学学报》期刊2019年03期)

牟江南[3](2019)在《圆极化涡旋电磁波产生及调控机理研究》一文中研究指出高度信息化的时代为人类获得最新的、最全面的多媒体信息提供了有效的途径,但是也对信号的传输速率以及信道的传输容量提出了越来越高的要求。最近,轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)由于其正交特性,被科研人员用来改善无线通信系统的信道容量,并且,其在射频领域的研究正处于起步阶段。基于此,本文设计了两种新型的天线结构来产生携带不同模式数的圆极化涡旋电磁波,主要的研究内容分为以下几点:(1)提出一种具有高增益特性的锥形共形贴片天线产生圆极化OAM电磁波。该天线工作频率为2.4GHz,从辐射场的公式出发,分析了该结构产生涡旋电磁波的原理,并通过仿真验证了该结构的可行性。为了降低涡旋波在传输过程中的发散程度,通过在天线的外部放置一个喇叭结构来提高天线的增益以及方向性,并且详细研究了喇叭结构对天线性能的影响。最后,通过实验,进一步来证实所设计结构的性能及可行性。(2)提出一种涡旋电磁波模式主动可调的螺旋天线结构。首先通过理论计算,分析了该结构可以产生涡旋电磁波的原理,通过对天线的螺距和半径进行合理的设计,所设计的天线可以辐射出携带连续模式的涡旋电磁波,使用仿真软件HFSS进行仿真验证。同时,为了解决单臂螺旋所辐射的涡旋电磁波的纯度较低的问题,采用具有对称结构的双臂螺旋天线来提高辐射场的均匀性,从而提高涡旋电磁波的纯度,经计算,各种模式的涡旋电磁波的纯度均在80%以上。而且,通过加载环形贴片、柱形腔以及加载介质的方法,来降低螺旋的高度、增加天线的增益。最后,通过实验,进一步证实所提结构的可行性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-05-01)

成凌飞,李飞腾,李俊,杨蒙[4](2018)在《弯曲隧道不同极化电磁波传播特性》一文中研究指出基于矩形直巷道波模传输特性和弯曲隧道拐角射线路径分析,对矩形弯曲隧道中天线不同极化、不同发射频率对电磁波传播的影响进行理论分析,并通过实验验证得出结论:当隧道宽大于高时,水平极化电磁波受发射频率影响较大,频率较低时,水平极化优于垂直极化;频率增大,垂直极化优于水平极化;当发射频率大于某个数值时,极化方式影响的区别逐渐减弱。当宽小于高时,垂直极化优于水平极化,垂直极化电磁波更适合传播,对实际矩形弯曲隧道中,收发天线极化方式和发射频率的选择具有指导意义。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年11期)

谢晓丰[5](2018)在《基于手性超材料电磁波极化调控的研究》一文中研究指出在电磁波领域,极化是一个很重要的概念,极化的不同状态可以在通信,雷达和抗干扰等多方面应用。人们设计出多种人工结构材料对极化波进行操控,包括光栅、双色性晶体调控及双折射调控等,但这些材料多数尺寸远大于工作波长,或者有很大的能量损耗。21世纪以来,电磁超材料由于具有超常的物理性质而受到广泛关注。手性超材料因为自身手性结构的特点而拥有奇特的电磁性质,最突出的是其强大的旋光性和圆二色性,利用这些性质可以来实现对电磁波进行调控。本文开展了基于手性超材料的极化调控的应用研究,设计了90?极化旋转器和圆极化旋转器两款结构模型,通过理论分析和模拟仿真来探讨极化器的性能,并分析其工作机制。本文的主要研究内容如下:(1)设计一款V字形的手性超材料90?极化旋转器,为金属-介质-金属叁层结构,结构具有四重旋转对称性。由仿真计算结果可知,该极化器在14.61GHz和20.06GHz处的旋转角度为89.57?和90.04?,非常接近90?,并且在这两个频点处的交叉极化透射系数为96.94%和94.56%。最后通过改变极化器的几何参数,设计出在叁个频点实现极化转换的90?极化旋转器。(2)设计了一款基于开口环的手性超材料圆极化器,结构同样具有四重旋转对称性,因此对入射极化波不敏感。经过仿真计算可知,在7.37GHz和8.86GHz处该圆极化器实现了将线极化波转换为左旋圆极化波和右旋圆极化波,椭偏度分别为-44.17?和44.53?,非常接近45?。同时在这两个频点处的消光比值为-36.78dB和41.80dB,证明有很好的线圆偏振转换能力。通过对极化调控的研究,说明手性超材料能提供更为便捷且高效率的极化调控途径,同时,超材料作为一种新兴电磁材料具有巨大的研究潜力。(本文来源于《暨南大学》期刊2018-06-25)

马业万,吴兆旺,刘全金,章礼华[6](2018)在《电磁波极化的判别方法及MATLAB呈现》一文中研究指出文章介绍电磁波极化的概念和左旋、右旋极化波的判别方法。线性极化需满足条件"两相位相差0或π",圆极化波为"两振幅相等且相位差为π2",其他情形为椭圆极化波。通过两个方向即电场旋转方向与波传播方向来判别左旋与右旋极化波,同时利用MATLAB实现电场强度的轨迹可视化、形象化,加深学生对极化概念的进一步理解,有效提高了教学效果。(本文来源于《安庆师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年02期)

余建立[7](2018)在《Matlab GUI在电磁波极化特性教学中的应用》一文中研究指出根据电磁场与电磁波课程的特点,采用Matlab GUI技术实现了电磁波极化特性的仿真,利用数值计算将复杂的公式转化为图形展示。模拟仿真了线极化波、圆极化波和椭圆极化波的电磁强度矢量端点随时间变化的空间分布,通过形象直观的动画,有效帮助学生建立与平面电磁波极化特性相关的物理图像。(本文来源于《科技创新导报》期刊2018年16期)

黄晓俊[8](2018)在《超材料调控电磁波极化特性研究》一文中研究指出超材料作为一种人工合成的结构材料,具有很多自然界材料所不具备的奇特的性质。在过去的十几年中,超材料的应用涉及多个领域,例如增强天线性能、电磁隐身、频率选择、光束聚焦等。极化是电磁波的一个重要特征,传统的极化调控装置可以利用波片来实现,例如,结晶固体和液晶等,这些材料具有很强的双折射特性和较大的相位延迟。在微波频带中,通常采用铁氧体和多层光栅来实现电磁波的极化调控,但是这些材料存在厚度较厚和工作频带较窄等缺点,不能集成到微型光学系统中。随着超材料研究的日益深入,电磁波的极化调控可以通过各向异性或手性超材料实现,为调控电磁波极化状态提供了一种全新的技术途径。本文以超材料对电磁波极化特性的调控为研究内容,开展了微波段和可见光波段的反射型和透射型极化调控超材料的模型设计,优化仿真以及实验验证等一系列工作,设计出了宽带、高效的线极化波和圆极化波的极化调控超材料结构,详细分析讨论了产生极化调控的物理机理。本文的主要研究内容如下:(1)提出了一种的“一”字型结构反射极化调控超材料。首先,所设计的超材料结构可以实现高效宽频带的线极化波的反射调控。数值仿真结果显示所设计的超材料能够在8.16-15.32 GHz内将入射的水平极化或垂直极化波反射后分别转换成其正交极化波,极化转换率效率和相对带宽分别超过了 95%和60%。另外,所设计的“一”字型结构超材料还能实现圆极化电磁波的极化调控,能够将入射的圆极化电磁波以相同的旋向反射。仿真和实验结果表明所设计的超材料在8.16-15.32 GHz的极化转换率超过90%,偏振消光比大于15dB。这种“一”字型结构极化调控超材料在电磁隐身、天线、传感器等领域具有广泛的应用。由于设计的极化转换器结构简单,易于集成在小型系统中,同时在太赫兹和可见光频段都有着广泛的应用。(2)设计了组合双频带极化调控超材料,可以同时实现对线极化波和圆极化波的极化调控。一方面,所设计的超材料结构能够在4.40-5.30 GHz和9.45-13.60 GHz两个宽频带内将线性极化波转换成其正交极化波;另一方面,这种结构还可以在4.47-5.35 GHz和9.57-13.57 GHz两个频带范围内使反射圆极化波不改变其旋向。实验结果表明,在两种情况下的平均极化转换效率均大于86%。通过表面电流分布分析得到双宽带的正交极化耦合是由内、外矩形之间的强磁偶极子的相互作用而产生的。所设计的这种超薄极化调控超材料结构,为今后设计其他双波段超材料器件提供了一个重要的手段,这种设计还可以扩展到更高的频率。(3)提出了基于经典开缝环的反射型和透射型极化调控超材料模型,通过仿真优化实现了对不同频点的反射波和透射波的同时调控;其次;还对超材料结构在大角度斜入射情况下的极化特性进行了分析讨论。仿真结果表明,在某些特定频率下,x和 y 极化入射波在垂直入射时的反射波和透射波的极化转换率超过90%,此外,设计的超材料结构对x和y极化波在大角度入射时具有良好的耐受性。通过微波实验对仿真数据进行了验证,实验结果与仿真结果一致。所提出的这种超材料结构在设计极化波控制和选择性传输中具有重要的应用价值,同时,良好的大角度入射的耐受性在实际应用领域具有很大的潜力。(4)设计了一个叁层双各向异性超材料结构来实现超宽带线极化波的正交极化调控,同时还实现了电磁波的非对称传输。仿真和实验结果表明,所设计的超材料结构能够在5.8-11.8 GHz的频率范围内将线极化波转换为其正交极化波,并且极化转换率接近90%,对应的半功率带宽大于68%。此外,这种结构还可以实现线性极化波的正向和反向传播的非对称传输。与之前的设计相比,所设计的这种叁层超材料结构具有结构简单,工作频带宽等优良特性。最后,利用表面电流分布分析了极化转换的物理机制,并对几何参数对极化转换性能的影响进行了详细讨论。(5)设计了高效宽带的可见光波段的偏振调控超材料来实现对线偏振光和圆偏振光的偏振状态的调控。所设计的超材料结构能够在400-800 nm范围内实现圆极化波的极化转换,而且转换率在达到了 90%,实验结果和仿真结果基本吻合,对实验结果和仿真结果之间所出现的误差做了详细地分析和讨论。另外,利用相位梯度超表面实现了圆极化波的奇异反射,奇异反射的反射角与广义Snell定律计算的结果相吻合。本文通过几何建模,优化设计和实验验证,研究了反射型和透射型极化调控超材料的极化调控特性,并对产生极化转换的物理机理进行了详细的分析,为设计宽带、高效和多种极化模式的极化调控超材料具有重要的指导意义。所设计的极化转换超材料可以在雷达技术、天线技术中起到调控电磁波的极化状态的作用,还可以实现利用电磁波极化状态的传感,探测与显示等功能。(本文来源于《华中师范大学》期刊2018-05-01)

王成[9](2018)在《基于场变换理论的电磁波极化转换器》一文中研究指出人工电磁材料是指具有自然界物质不具备的特殊电磁特性的人工复合结构,一般是由亚波长尺寸的单元结构经过有序或者随机排列组合而成。近年来,由于人工电磁材料表现出的各种奇异物理特性使其成为了电磁学甚至是光学领域的研究热点。尤其是由人工电磁材料理论发展而来的变换光学,在极化转换、波束变换等电磁波调控方面大放异彩,有着非常广阔的应用前景。随着研究的深入,变换光学的一些局限性逐渐凸显,于是作为变换光学延伸与补充的场变换方法被提出来,并受到了科研人员的重视。本文利用场变换的方法设计了工作在微波段的电磁波调控器件,对自由空间中线极化波实现了极化转换与矢量波束转换的功能。其原理是通过场变换的方法对介电常数矩阵非对角线元素进行设计,改变电磁波电场分量与磁场分量的耦合系数从而达到改变电磁波极化方向的效果。本文通过仿真分析,并使用3D打印机制备样品进行实验测试验证了原理的可行性。本文的主要内容如下:1、基于场变换方法,以等效介质理论为手段,设计了一种工作在毫米波波段的宽带转极化半波片。由于半波片由纯介质构成,工作在0阶模式,仿真结果显示在22GHz-36GHz的频段内都能够实现-3dB的极化转换。波片设计的本征参数对入射角没有限制,实现了宽入射角极化转换,在仿真软件中入射角为60°时,在21.8GHz到32GHz内依然能够达到-3dB的转化效率。用点聚焦透镜天线对波片性能进行了实验测试验证,实验测试结果与仿真结果比较吻合,验证了利用场变换方法调控电磁波的可行性。2、基于场变换方法设计半波片的基础,设计了一种主要工作在X波段的矢量波束转换器,将自由空间中不同极化方向的线极化波转化为对应的矢量波束。矢量波束转换器由8块区域构成,通过设计8块区域的波片,使每块区域能将出射电磁场极化方向调控至不同方向,实现了在10GHz-12GHz的频带中将线极化波转换为矢量波束的效果。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-01)

罗俊,唐政华,罗荣保,樊洪斌[10](2018)在《平面电磁波极化特性的“右手定则”》一文中研究指出电磁场与电磁波作为高等院校通信与电子信息类及相关专业本科生的专业的一门非常重要的专业基础课,而电磁波极化是一个重要特性参量,对于有效的学习电磁场与电磁波这门课程非常关键。本文以平面电磁波为例,对其极化特性判定规则进行研究并作出分析,给出了确定其极化方向的一般流程,提出一个关于平面电磁波极化特性判定的"右手定则",既加深了对极化特性概念的理解,也使极化平面电磁波极化特性判断更加简单准确,也能够对学习电磁场与电磁波这门课程的学生在平面电磁波极化特性的判定上提供了有效的帮助。(本文来源于《电子技术与软件工程》期刊2018年05期)

电磁波的极化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

均匀平面电磁波是无线通信、遥控遥测等无线信息工程中的传输媒介,是多种工程技术的核心环节。不同形式极化的电磁波场强矢量的时空关系,决定着平面电磁波的性质,在电磁波发射、接收、不同介质交界面处波的性质分析中,有着重要作用。对电磁波运动时,各种极化场量的时空机理这一根本关系,建立正确的概念,是充分发挥宏观电磁场(波)在工程技术中功能的前提。电磁波场矢量有其特定运动方式,线极化波场矢量并非随着时间上下起伏地运动,圆极化电磁波也不是随着时间滚动着前进。波动方程E_msin(ωt-βz)能够揭示电磁波运动的真实情况。通过对方程的数学分析,阐明了电磁波运动中极化场量的动、静分布,以及它们的时、空相互关系,为运动中极化场量的时空结构,在严格的数学基础上,展示了一个清晰的图像。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电磁波的极化论文参考文献

[1].王友文,孙瑜,毛益富.电磁波极化教学中若干问题的探讨[J].电子世界.2019

[2].田超,田一涵.平面电磁波极化场矢量的时空机理[J].西安科技大学学报.2019

[3].牟江南.圆极化涡旋电磁波产生及调控机理研究[D].合肥工业大学.2019

[4].成凌飞,李飞腾,李俊,杨蒙.弯曲隧道不同极化电磁波传播特性[J].传感器与微系统.2018

[5].谢晓丰.基于手性超材料电磁波极化调控的研究[D].暨南大学.2018

[6].马业万,吴兆旺,刘全金,章礼华.电磁波极化的判别方法及MATLAB呈现[J].安庆师范大学学报(自然科学版).2018

[7].余建立.MatlabGUI在电磁波极化特性教学中的应用[J].科技创新导报.2018

[8].黄晓俊.超材料调控电磁波极化特性研究[D].华中师范大学.2018

[9].王成.基于场变换理论的电磁波极化转换器[D].南京大学.2018

[10].罗俊,唐政华,罗荣保,樊洪斌.平面电磁波极化特性的“右手定则”[J].电子技术与软件工程.2018

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