用非正交FDTD方法研究光子带隙结构

为了有效地计算非矩形光子晶体带隙结构,将非正交坐标系用于时域有限差分(FDTD)方法中,在非正交坐标系下离散麦克斯韦方程组,重新推导了FDTD递推公式。将本征色散变量表达方法应用到非正交坐标系,提高了计算的准确性。用这种非正交的FDTD方法研究了非矩形光子晶体横磁场模的带隙结构。数值模拟结果验证了上述计算方法的有效性。     

基于紧致格式FDTD算法的色散分析

针对传统的时域有限差分(FDTD)方法具有精度较低,色散误差较大等缺陷。本文采用紧致格式和高阶FDTD相结合的方法进行数值模拟,并且对紧致格式高阶FDTD和传统FDTD方法的数值稳定性及其色散误差进行对比,得出本文中方法具有更低的色散误差和更好的稳定性等优点。     

Hamilton系统中Maxwell方程组的数值求解

在详细阐述Hamilton系统中的辛算法的基础上,给出了Maxwell方程组的Hamilton的函数形式,将辛算法保持能量守恒和辛对称性的思想应用于Maxwell方程组的数值求解,结合传统的时域有限差分(FDTD)法,得到了电磁场时间和空间的离散迭代公式,即辛时域有限差分(SFDTD)法.最后扼要地分析了该数值计算方法的稳定性及数值色散性.     

A Compact-FDTD Algorithm for Dispersion Analysis

针对传统的时域有限差分（FDTD）方法具有精度较低,色散误差较大等缺陷。本文采用紧致格式和高阶FDTD相结合的方法进行数值模拟,并且对紧致格式高阶FDTD和传统FDTD方法的数值稳定性及其色散误差进行对比,得出本文中方法具有更低的色散误差和更好的稳定性等优点。     

基于等离子体插层的双频光子晶体滤波器

在一维的完整光子晶体中对称插入两层等离子体缺陷形成双频滤波器.等离子是一种色散媒质,其等效折射率与电磁波频率和等离子体各参数有关,因而可以通过改变等离子体参数来改变光子晶体缺陷层的性质,从而使得缺陷层对电磁波的谐振频率发生变化,实现这种双频滤波器的频带的可调谐性.介质层和等离子体层分别采用了时域有限差分(FDTD)算法及分段线性电流密度卷积时域有限差分(PLJERC-FDTD)算法.数值仿真表明,这种结构的双频滤器可以在光子晶体禁带大范围可调谐,且透射频点具有较高的品质因数.     

计算二维雷达散射截面的一种快速等效算法——时域有限差分法

为了研究复杂结构的雷达散射截面(RCS)高效计算问题,本文找到了一种用矩形等效三角形或机翼曲面结构的近似方法.该方法能有效降低时域有限差分(FDTD)方法的计算区域网格数目,减少程序运行的时间步.用FDTD方法计算的特殊几何模型的雷达散射截面,验证了算法的精度和效率.     

指数差分离散的完全匹配层吸收边界条件在ADI—FDTD中的应用

将指数差分 离散的完全匹配层（PML）吸收边界条件应用于交替方向隐式的时域有限差分法（ADI—FDTD）中,可以更好地反映PML中电磁波衰减快的特点。数值实验表明,采用这种计算方法在ADI—FDTD中有很好的稳定性和吸收效果。     

毫米波介质谐振器天线的理论及技术研究

(项目号60671009)国家自然科学基金资助项目《毫米波介质谐振器天线的理论及技术研究》的主要内容为：(1)发展有限接地平面介质谐振器天线的高效数值分析方法——几何绕射理论和矩量法的混合方法,以及并行的隐式时域有限差分方法,对研究对象进行数值分析。     

用FDTD方法计算涂覆目标的雷达散射截面

基于Maxwell方程的一阶状态矢量微分方程描述，从基本的差分原理出发，利用矩阵运算的特点，该文导出了各向异性材料中的时域有限差分（FDTD）迭代公式。通过对各向同性介质球雷达散射截面（RCS）的计算，验证了本算法的正确性。在此基础上计算了各向异性材料涂覆立方体的RCS，得到了一些有益的结论。     

分层各向异性有耗介质的反射和透射系数计算

在广义传播矩阵（CTM）方法分析各向异性分层介质传播特性的基础上，对数值计算进行了研究，克服了有耗介质计算时发散的困难，指出了编程计算时应该注意的问题。在半空间条件下，对分层各向异性有耗介质的反射和透射系数进行了计算，将GTM方法与精确解对比，计算结果一致。     

ADI-FDTD算法的发展与改进

介绍了近年来出现的交替方向隐式时域有限差分法（ADI-FDTD)，该方法无条件稳定，时间步长不受Courant稳定条件的限制，从而极大地节约计算时间，本文提供了微带线电路计算实例，分析了该方法存在的不足，针对ADI-FDTD内存占用量较大，数值色散增加等问题，讨论了一些改进方法，并综述了ADI-FDTD方法的新进展和发展趋势。     

一种圆柱形介质谐振器天线阵列设计

在圆柱形介质谐振器天线单元分析的基础上,设计了一种4单元介质谐振器天线阵列。天线阵采用微带线馈电网络,保证单元之间满足相位匹配关系,使该天线阵列具有良好的定向辐射特性,而且在带宽方面满足要求。     

A Design of RFID Antenna based on Left-hand Material

Square-shaped Split-ring resonator(SRR) lefthand Material(LHM) is proposed in Radio frequency band and S parameter extraction method was used to extract the effective permittivity and permittivity are all negative, hence verifying the nature of its left-hand properties. LHM is put on to dielectric layer of the center frequency of 920 MHZ microstrip patch antenna with 50 Ω coaxial feed. Then the left-hand microstrip patch antenna and conventional antenna are compared, finding that return loss S11 down from- 30 dB to-60 dB.     

耦合谐振腔滤波器灵敏度的快速分析方法

针对传统蒙特卡罗法分析耦合谐振腔滤波器灵敏度耗时太长的问题,提出了一种基于理论梯度公式的快速灵敏度分析方法．文章详细推导了滤波器散射参数对终端阻抗和耦合系数的灵敏度解析表达式,并采用MATLAB编程实现了基于灵敏度表达式的数值算法．应用该算法对5阶交叉耦合谐振腔滤波器的灵敏度进行了分析,灵敏度分析结果对耦合谐振腔滤波器的设计和加工具有参考价值．     

高斯光腔中部分相干光频谱演化特性的矩阵分析

利用部分相干光的张量ABCD定律，采用解析的方法研究了部分相干的非轴对称高斯-谢尔模（GSM）光束在高斯型光腔内的频谱演化特性，结果表明非轴对称GSM光束的相对频移与振荡的次数以度光腔的参数有关．解析的分析方法避免了已往处理部分相干光频谱演化时采用数值积分所带来的计算冗长的问题，并且适用于任意的傍轴光学系统．     

Novel circularly-polarized ceramic dielectric resonator antenna excited by a corner-cut square patch

A ceramic dielectric resonator antenna excited by a corner-cut square patch for the circularly-polarized operation is introduced. The effect of patch size and cut size is investigated, showing that the resonant frequency of the antenna can be changed by simply changing the patch size. The reflection, axial ratio, and radiation characteristics of the antenna are found. Measurements were carried out to verify the design. The antenna is compact in structure, which is attractive in the application as the satellite communication terminals.     

一种估计相关信号波达方向的改进算法

为了研究智能天线系统中发射信号的到达定位问题,给出了一种基于空间平滑技术的算法,对总体最小二乘法——旋转不变技术的信号参数估计算法进行了改进。仿真结果表明,改进算法不仅适用于独立信号源,而且适用于相关信号源,具有计算量小、分辨率高、对信噪比要求低等特点。     

STUDY OF GROOVE NONRADIATIVE DIELECTRIC WAVEGUIDE AND LEAKYWAVE ANTENNA

A new structure of dielectric waveguide for millimeter waveband namedgroove nonradiative dielectric(GNRD)waveguide and a leakywave antenna based on thisstructure are developed in this paper.The GNRD structure overcomes the difficulty of as-sembling precisely the dielectric strip in the nonradiative dielectric(NRD)structure.Thedispersion characteristics of the GNRD waveguide,and the propagation and radiationcharacteristics of the GNRD leakywave antcnna have been analysed by the use of thetransverse rcsonance mcthod.The theoretical results are in good agreement with the exper-imental data.     

基于复合左右手结构的零阶谐振小型天线设计

论文中提出了一种基于复合左右手结构的零阶谐振小型天线,由四个等腰三角形贴片对称排列而成。使用软件仿真和优化得到天线零阶谐振频率为4.7GHz,并给出了各单元的具体参数。仿真结果,在中心频率4.7GHz处,天线的电压驻波比为1.16,天线增益为6.8dB,半功率波瓣宽度为83.1度。     

Novel resonator based on composite right/left-handed transmission lines

INTRODUCTION Left-handed materials (LHMs) are characterized by simultaneously negative permittivity and perme- ability. It was first investigated theoretically by Ve- selago (1968). The experimental realization of LHM with resonance structures was demonstrated by Smith et al.(2000). Since then, LHM has gained significant interest and started to be integrated into novel mi- crowave and optical applications. The transmis- sion-line (TL) approach was recently proposed to realize LHMs …