色散对双层单负介质组合填充矩形波导中电磁波模的影响分析--毕业论文设计.docVIP

目 录 TOC \o 1-2 \u 摘 要 PAGEREF _Toc294869008 \h 1 关键词 PAGEREF _Toc294869009 \h 1 Abstract PAGEREF _Toc294869010 \h 1 Key words PAGEREF _Toc294869011 \h 1 引言 1 1. 双层单负介质组合填充波导中的场 2 1.1 填充模型与波导中的电磁场 2 1.2 无耗单负介质分界面处边界条件 4 1.3 波导内的能量 4 2. 场解 5 2.1 和介质厚度的关系 6 2.2 传播常数和介质厚度的关系 7 结 论 8 参考文献 8 致 谢 9 两种单负介质组合填充矩形波导的传输特性分析 摘 要：本文基于磁单负介质和电单负介质组合填充矩形波导结构，用分离变量法，得到TM波的纵向分量，再根据横向分量与纵向分量的关系，得到了两种单负介质组合填充的矩形波导的TM的场的通解，最后应用边界条件得到了双层单负介质填充波导的色散方程。分析了在不同介电常数、磁导率的情况下，传播常数和Y方向的波数与介质厚度之间的关系，得出在这种情况下传播常数及Y向截止波数的变化情况。 关键词：单负介质；矩形波导；边界条件；分离变量法 Analysis of Transmission Properties of a Rectangular Waveguide Filled with Two Kinds of Single Negative Media Abstract: This paper based on the structure of a rectangular waveguide filled with the magnetic single negative media and electric single negative media, using themethod of variable separation, got the longitudinal component of TM waves; according to relation of transverse component and longitudinal component, the general solutions of TM waves are got; then using the boundary conditions, thedispersion equation was got. At last, the relation of propagation constant with the thickness of electric single negative media was analyzed, and the diversification trend of propagation and wave number of Y axis was obtained. Key words: Single negative media；Rectangular waveguide；Boundary conditions； Method of variable separation 引言 VeselagoVG提出了负折射介质的概，负折射率材料是指介电常数和磁导率同时为负的人工合成材料，电磁波在这种介质中传播时将显现出与通常介质不同的各种逆向式反向效应。如负折射效应、逆多普勒效应、逆切仑科夫辐射等等。但是，由于在自然界中并未观察到这种物质的存在，也没有产生负磁导率和介电常数的材料和方法参，因此，负折射率材料在其概念提出以后几十年一直因无法验证而成为一种假说。多年来没有得到大的发展，直到1996年，英国物理学家J.B.Pendry的研究使左手介质的人工实现成为可能。他用一定密度周期性排列的金属丝陈列得到了介电常数为负的介质。1999年他使用金属谐振环材料构造了等效磁导率为负的人工负介，并且在实验中得到了证明。研究了电磁波在其中传播的色散方程，反多普勒效应。负折射效应以及左手特性，10年前SMITH教授受到等离子在一定频段产生等效负介电常数这一现象的启发，首次提出构造人工负折射介质的方法，同时提出了单独具有单负介电常数和负磁导率的介质构造方法。本文探讨研究电磁波在一种单负介质（ 或）中传播时，由于传播常数为虚数，呈现凋落模，而无法传播。但如果将两种单负介质组合起来填充到平行板波，则会有很多特殊的不同与常规,也不同于负折射介质的传输特。 1 双层单负介质组合填充波导中的场 1.1 填充模型与波导中的电磁场 标准波导填充双层介质如图1.1所示。 图1.1单负介质组合填充波导截面图 TM波的纵向场分量为: 介