●目 錄 章緒論 1 1.1 研究背景及意義 1 1.2 研究現狀及進展 3 1.3 本書主要內容安排 10第二章均勻異向介質的特性分析 13 2.1引言 13 §2.2 媒質的分類 14 §2.2.1 各向同性媒質 14 §2.2.2 各向異性媒質 14 §2.2.3 雙各向異性媒質 15 2.3 各向同性異向介質的奇特電磁特性 15 2.2.1 左手螺旋關繫 15 2.2.2 頻率色散特性 16 2.2.3 逆Snell定律 17 2.2.4 逆多普勒（Doppler）效應 18 2.2.5 逆Goos_Hanchen效應 19 2.3.6 逆切倫科夫（Cherenkov）輻射 20 2.3.7 完美透鏡（Perfect Lens）效應 21 2.3 各向異性異向介質的電磁波傳輸特性 23 2.3.1 各向異性異向介質的色散方程 23 2.3.2 各向異性異向介質的分類 25 2.3.3 各向異性異向介質的電磁波傳輸特性 26 2.4 色散時域有限差分法 29 2.4.1 負材料參數的三種等效模型 29 2.4.2 異向介質材料的FDTD差分方程 30 2.4.3異向介質的FDTD仿真驗證 33 2.5 均勻異向介質的應用舉例 39 2.5.1 LHMPEC局域諧振模型 39 2.5.2 LHMPEC局域諧振模型的改進 40 2.5.3 開放式局域諧振模型 41 2.6 小結 42第三章非均勻異向介質特性及設計理論 44 3.1 引言 44 3.2 基於MPI技術的並行FDTD算法 44 3.2.1 並行FDTD算法區域劃分 45 3.2.2 並行算法的軟硬件平臺及MPI函數 47 3.2.3 算例驗證 48 3.3 非均勻異向介質的分析方法 50 3.3.1 圓環電磁cloak的基本模型 50 3.3.2圓環電磁cloak的FDTD差分方程 50 3.3.3 算例驗證 53 3.3.4 COMSOL ltiphysics軟件仿真 55 3.4 規則形狀非均勻異向介質的解析設計方法 60 3.4.1 直角坐標繫變換公式 60 3.4.2 曲線坐標繫變換公式 62 3.4.3 曲線坐標繫下媒質參數張量轉換 64 3.4.4算例驗證 70 3.5 不規則形狀非均勻異向介質的數值設計方法 79 3.5.1 線性變換方程求解法 79 3.5.2 拉普拉斯方程求解法 80 3.5.3 泊松方程求解法 81 3.5.4 sion方程求解法的算例驗證 81 3.6 小結 86第四章異向的結構設計 87 4.1 引言 87 4.2 負介電常數材料的設計理論 88 4.2.1 負介電常數的產生機理 88 4.3.2 R的色散特性 90 4.3 負磁導率材料的設計理論 91 4.3.1 負磁導率的產生機理 92 4.3.2 不同結構參數對磁導率的影響 94 4.3.3S的色散分析 97 4.4 雙負材料設計理論 98 4.4.1 不同的組合方式 99 4.4.2NRW等效媒質參數提取方法 101 4.4.3實驗加工與測量 103 4.5 基於“耶路撒冷十字”結構新型雙負異向介質設計 106 §4.5.結構的等效諧振電路分析 106 §4.5.2 雙負特性驗證及結構參數分析 111 §4.5.3 新結構與其它結構性能比較 113 §4.6 小結 114第五章異向的局域諧振特性 115 5.1 引言 115 5.2 基於MBPE技術的廣義諧振理論 115 5.2.1 基於模型的參數估計技術（MBPE） 116 5.2.2 電磁繫統的廣義諧振理論 116 5.3 基於分段插值MBPE技術的廣義諧振理論 117 5.3.1 分段插值MBPE技術 117 5.3.2 數值驗證 119 5.4 異向介質的局域諧振特性 123 5.4.1 SW結構傳輸繫數及繫統函數特性 124 5.4.2 SRR結構傳輸繫數及繫統函數特性 126 5.4.3 MTM結構傳輸繫數及繫統函數特性 128 5.5 小結 130第六章均勻異向介質的傳輸線實現 131 6.1 引言 131 6.2 CRLH復合傳輸線等效電路分析 131 6.2.1 CRLH復合傳輸線的等效電路模型 131 6.2.2 CRLH復合傳輸線的色散方程 132 6.3 一維CRLH復合傳輸線電路實現 134 6.3.1 一維CRLH復合傳輸線的典型微帶實現結構 134 6.3.2 CRLH復合傳輸線的結構改進 135 6.3.3 數值仿真及實驗驗證 136 6.4 小結 138第七章均勻異向介質在小型化微帶天線中的應用 139 7.1 引言 139 7.2 基於均勻異向介質的小型化微帶天線模型 139 7.2.1 小型化一維相位補償諧振腔模型 139 7.2.2小型化微帶天線相位補償腔體模型 141 7.3小型化微帶天線設計 143 7.3.1 CSRR環結構及其等效媒質參數提取 143 7.3.2 基於CSRR環結構的微帶天線設計 144 7.4 小結 146第八章均勻異向介質激勵型寬帶高增益貼片天線 147 8.1 引言 147 8.2 寬帶高增益微帶天線 147 8.2.1 天線設計與分析 147 8.2.2 仿真與實驗 148 8.3 超寬帶高增益貼片天線[119] 151 8.3.1 理論分析 151 8.3.2 天線的結構設計與分析 153 8.3.3 仿真與實驗 154 8.4 寬帶強定向性貼片天線 159 8.4.1 天線的結構設計與分析 159 8.4.2 仿真與實驗 160 §3.4 小結 167第九章均勻異向介質覆層高增益微帶天線 169 9.1 引言 169 9.2 X波段高增益微帶天線[120] 169 9.2.1 理論分析 170 9.2.2 雙屏FSS的設計與分析 171 9.2.3 天線的輻射性能 174 9.3 寬帶高增益縫隙耦合微帶天線 177 9.3.1 理論分析 177 9.3.2 FSS覆層設計 179 9.3.3 雙貼片縫隙耦合微帶天線設計 182 9.3.4 天線的輻射性能 184參考文獻 196
