一、分析二维导体电磁散射问题的FEM/POPTD方法——TE模(英文)（论文文献综述）
高睦志[1]（2021）在《基于石墨烯传输线的THz基模传播机理与CRLH漏波天线研究》文中研究指明随着当代社会对通信网络传输速率的需求不断增长,各种太赫兹（THz）技术应运而生。石墨烯作为一种新兴的二维材料,其独特的强可调、高电子迁移率等光电特性,使其成为了 THz频段乃至中红外频段通信器件的重要研究焦点。并且伴随着纳米加工、制备技术以及集成光电子学的不断发展,石墨烯材料在THz技术研发与器件制造中已开始逐步应用,使得THz器件的性能大幅度提升,为人类社会的发展进步做出了重要贡献。在THz频段中,虽然可利用的频谱与带宽资源更加丰富,但由于其苛刻的工艺要求,使得传统贵金属材料的应用弊端逐渐凸显。首先,THz频段的器件在工艺上已然达到微米乃至纳米级别,此时贵金属材料的厚度需进一步下降,趋近于二维厚度的材料范畴。但由于贵金属材料表面此时容易产生裂纹,因此接近二维厚度的传统贵金属材料并不适用于制造THz器件。其次,若是过度地降低传统贵金属材料的厚度和尺寸,材料本身的电子迁移率也将无法满足需求,使得所研制的THz器件工作效率低下。基于此类背景和需求,THz技术的科研工作者们将目光聚焦于石墨烯材料。石墨烯材料在THz频段具备稳定的结构和相对较高的电子迁移率,并且材料表面不容易出现裂纹,因此其所研制的THz器件工作效率明显优于传统贵金属材料所研制的THz器件。另外,由于THz器件的制造往往伴随着昂贵的研究成本,而石墨烯材料具备着独特的强可调光电特性,使得利用石墨烯材料所制造的THz器件具有更加灵活的应用场景,在某些特定的应用需求下,可以不需要再重复制造THz器件,从而大大降THz器件的生产和研发成本。众所周知,漏波天线具有随频率变化而扫描主辐射波束的能力,且天线还具有易集成、高增益、低成本等优点,因此受到了科研工作者们的广泛关注。现如今,传统漏波天线主要应用于微波频段的无线通信系统中,但由于传统漏波天线辐射波束角度的范围受限,一般仅能实现前向或后向的上半空间辐射。近年来,具有人工可重构电磁特性的复合左右手（Composite Right/Left Handed,简称CRLH）材料的提出,给漏波天线技术带来了飞速发展的机遇。将CRLH电磁材料应用于漏波天线的设计中,有望突破传统漏波天线的辐射范围限制,使得漏波天线主辐射波束的扫描范围涵盖全上半空间。然而,传统漏波天线和CRLH漏波天线的波束扫描能力皆以较宽的频谱占用为代价,因此在微波和毫米波频段中,由于无线系统的频谱资源日益紧张,该天线的频谱制约问题日益严重。鉴于上述原因,为紧跟世界前沿科研脚步,同时进一步突破现今CRLH漏波天线所受的频谱限制,本文对THz频段的CRLH漏波天线进行了探索。通过对基于石墨烯材料的平面型传输线结构进行重构,本文提出了两种实现THz CRLH漏波天线的简单拓扑结构方案,可将CRLH漏波天线的工作频段搬迁至频谱和带宽资源更加丰富的THz频段,并对其进行了详细的研究。在以往诸多对THz技术和应用的研究中,通常还需对很多THz基础器件拥有足够的理论研究基础,例如THz传输线等。究其原因,是因为在很多应用传输线等基础结构的THz器件数值仿真方法中,为使算法达到收敛,往往需要提前获得较为精准的初值。另外,传输线基础理论的研究,不仅可以为数值仿真算法提供较为精准的初值,还可为探索新型基于传输线结构的THz频段器件及其功能提供可靠的理论指导,促进THz技术和应用研究的进步。受之前阶段关于CRLH漏波天线研究的启发,容易发现由于石墨烯共面传输线可大大降THz频段人工复合电磁器件的制造难度,例如CRLH漏波天线等,因此其在THz频段具备极大的应用潜力和价值。但在目前的文献中,针对石墨烯共面型传输线结构的理论研究基础暂时空缺,并未有着相关文献对其传播机理开展研究工作。因此,本文对基于空间色散石墨烯材料的二维（平面型）传输线结构进行了系统且深入的理论研究和公式推导,分析了各项参数对于其传播常数和单位长度等效电路各集总元件的影响,得出的结论对于未来的THz纳米电磁器件研究有着重要的指导意义。本文所开展的研究工作主要围绕基于石墨烯材料的二维传输线结构,利用电磁仿真软件与理论分析相结合的方法,对传输线的基模传播机理与CRLH漏波天线应用进行了详细的研究。论文研究内容主要包含如下三个方面:1.提出了一种实现THz CRLH漏波天线的简单拓扑结构方案,该THz CRLH漏波天线具备主辐射波束随频率变化扫描范围涵盖整个上半象限自由空间的能力。所提出的天线模型由加入周期性间隙的单层石墨烯薄片和硅基衬底构成,其石墨烯薄片工作在电场幅度呈横向谐振分布的TE模式表面等离激元中。研究表明,该THz漏波天线的传播常数具有频变的负数和正数数值,并且在THz频段下,该天线在整个上半象限自由空间中均具备由边射到端射的主辐射波束转向能力。因此该漏波天线可被视为CRLH漏波天线,能够利用CRLH漏波天线理论进行分析。本文利用色散关系公式和等效CRLH电路模型理论,详细分析了该THz漏波天线的基本工作原理。通过数值仿真方法,验证了该THz漏波天线的色散关系,并确认了该天线确实具备频变可扫描能力。所提出的设计方案实现了一种特殊的CRLH漏波天线,具有巨大的潜在应用价值。2.提出了一种实现THz基模CRLH漏波天线的新颖方案,该CRLH漏波天线由基于石墨烯的共面波导型传输线单位单元重构而得到的,其拓扑结构简单,具有较低的制造、激励和阻抗匹配难度,并且还展现出了可与其他微米乃至纳米级设备集成的可能性。天线的信号线通过窄直/曲状的石墨烯条接地以实现并联电感,并且沿着信号线周期性地添加平行板以获得串联电容。论文详细介绍了该漏波天线的色散特性,容易发现工作频率变化时,天线同时具有左手和右手区域。使用数值仿真方法验证了该漏波天线的色散关系和辐射特性,通过观察仿真得到的远场辐射图,该天线的主辐射波束转向能力得到了证实。由于应用了石墨烯材料,该漏波天线还具有很强的可调特性,而常规贵金属CRLH漏波天线则不具备这种特性。与先前文献中提出的THz频段CRLH漏波天线相比,本文提出的基于石墨烯的共面波导型CRLH漏波天线以准TEM模式工作而非高阶模,因此这种天线对于THz波束控制天线的开发具有重要的指导意义。3.详细研究了不同的基于石墨烯的二维传输线在THz下所支持的主模传播机理。通过引入椭圆积分,可以从所提出的传播于各独立石墨烯带状线间的强耦合TM模表面等离激元机理中,获得不同基于石墨烯的传输线中等离激元的复波数解析表达式。此外,本文引入了不同石墨烯共面传输线的每单位长度的等效电路,研究了它们的有效TM模式等效电路集总元件与石墨烯表面电导率之间的解析关系。同样地,论文还进一步深入分析了不同石墨烯共面传输线中不同的模型参数对波数和电路集总元件的影响。所推导的解析表达式可揭示空间色散等离激元的传播常数与石墨烯本身固有性质有关的重要机理。通过详细介绍石墨烯共面传输线的传播常数与等效电路的特征,显示出了石墨烯共面传输线在未来的THz频段基于石墨烯的纳米电磁和纳米光子器件中的巨大应用潜力。综上所述,本论文主要围绕石墨烯二维传输线,着重于开发和探索新型THz频段CRLH漏波天线方案,并且对以石墨烯共面型传输线为代表的石墨烯二维传输线结构的主模传播机理进行了详细的理论分析和研究。因此,本文的主要创新点可提炼如下:1.首次提出了基于石墨烯材料的单层薄片型传输线重构而得的THz频段CRLH漏波天线。提出的CRLH漏波天线工作于电场幅度呈谐振分布的TE模式下,可在THz频段表现出明显的CRLH漏波特性。此外,不同于传统微波CRLH漏波天线,该天线无需再引入复杂的纳米过孔工艺来获得并联电感元件,满足THz技术工艺要求,可为THz频段CRLH漏波天线的研究提供良好的指导意义。2.首次提出了基于石墨烯材料的共面波导型传输线结构的THz频段CRLH漏波天线。该天线可工作于准TEM模式下,可在THz频段表现出明显的CRLH漏波特性,其结构与微波频段的共面波导型CRLH漏波天线结构相同,便于进行激励与阻抗匹配。通过采用石墨烯材料,可使天线工作于THz频段,且同样无需引入复杂的纳米过孔工艺,满足THz技术工艺要求。此外,石墨烯材料的应用可为该天线提供传统贵金属CRLH漏波天线所无法实现的超强可调控特性,其波束转向能力、中心频率、辐射效率皆可由石墨烯自身参数来进行调节。3.首次推导和研究了石墨烯二维传输线结构的传播常数和单位长度等效电路模型的解析表达式,其中以石墨烯共面带状线和石墨烯共面波导两种结构为主要研究内容。该表达式首次揭示了石墨烯共面传输线的内在传播机理和单位长度等效电路与空间色散石墨烯表面电导率的关系,填补了目前石墨烯共面传输线结构的理论基础的研究空缺,为THz频段基于石墨烯共面传输线的技术和器件研发提供了可靠的理论指导。
金俊[2]（2020）在《人工磁导体在毫米波无源器件中的研究与设计》文中研究指明随着新一代5G通信系统的逐步商用与部署,微波以及毫米波通讯技术也在迅速发展中。然而,5G通信系统高速率、低时延的实现受限于各种具有优越电性能的射频器件,尤其是在毫米波频段。人工磁导体（AMC）作为一种新型超材料,它具有自然界中传统物理材料所不具备的优秀电磁特性,即具有理想磁导体对平面波的同相反射特性以及限制电磁波传播的电磁带隙特性,能够突破射频天线以及射频器件的结构设计极限,提高射频天线以及射频器件的整体性能。本论文着重研究了人工磁导体的电磁带隙特性在毫米波无源器件中的设计应用。本文首先在分析研究了人工磁导体结构电磁带隙特性工作原理的基础上,设计了一种中心频率位于毫米波频段的人工磁导体结构,并讨论了人工磁导体结构参数对电磁带隙特性中心频率与相对带宽的影响作用,随后引入了一种基于人工磁导体结构的理想磁导体封装结构,由此设计了一款具有三层结构的毫米波功率分配器。加载理想磁导体封装结构的毫米波功率分配器在27GHz到31.5GHz频段之间实现了各输出端口的等幅同相输出,相比于传统微带功率分配器,传输性能提升了约20%,并且改善了谐振特性。然后,针对上述中提出的蘑菇型人工磁导体结构可调参数甚少,电磁带隙范围不易调控的问题,改进设计了一种新型十字交叉的人工磁导体结构,该结构设计简单,相比于上述中的蘑菇型毫米波人工磁导体单元,不仅降低了约46.7%的剖面高度,缩小了体积,而且具有更加易于调节的参数化特性,能够得到频段更为精准的电磁带隙,并将其运用于毫米波3-d B定向耦合器的设计中,受益于前文中的三层结构设计,该毫米波3-d B定向耦合器实现了在约20%的相对带宽内,输入端到直通端与耦合端的插入损耗基本小于3.5d B,回波损耗小于-30d B,隔离度大于15d B,且直通端口和耦合端口具有90o±2.5o的相位差。最后,重点介绍分析了基于人工磁导体结构的印刷脊间隙波导的模型结构,工作原理以及色散特性,并验证了其作为毫米波传输波导的可行性。为了后期加工实测的准确性,提出了一种简单有效的从微带到印刷脊间隙波导的过渡结构,并基于印刷脊间隙波导分析了半波长微带传输线谐振器结构,最后设计了一款采用毫米波印刷脊间隙波导技术、且具有双传输零点的四阶耦合谐振器带通滤波器,该带通滤波器通带内的插入损耗小于0.8d B,回波损耗大于15d B,通带两侧各有一个传输零点,具有频率选择性好,带外抑制能力强的特点。将前面的三层结构设计改进为两层结构,进一步地降低了剖面高度,缩小了体积,使其更易于与其他微波以及毫米波电路和系统集成。
郭广滨[3]（2020）在《海面及其上电大尺寸目标时域复合近场电磁散射及成像研究》文中指出目前,随着雷达工作频段的日益增高以及宽带雷达的广泛应用,近场散射研究已不仅仅局限于实验测量方面。在实际应用中,尤其是雷达导引头制导、引信回波分析等方面都需要对目标与环境的时域近场散射特性进行深入的研究。本文针对电大尺寸目标与环境的时域近场电磁散射问题,基于时域电磁散射理论,对近场波束照射条件下的时域弹跳射线方法进行了深入的研究,并在此基础上开展了基于时域散射回波的雷达成像方法的研究。本文的主要研究内容如下:1、从时域Maxwell方程出发,推导了时域电磁场面积分方程,并结合物理光学近似,给出了时域物理光学（TDPO）面积分表达式;结合系统响应分析方法,给出了脉冲激励下时域平面波的表达式;引入面元局部格林函数近似方法,提出了一种平面波入射下的TDPO快速近场计算公式,该闭合表达式具有和Gordon公式同样简洁的解析形式,适用于任意多边形平板的近场散射计算,并且与时域脉冲宽度无关,实现了TDPO散射近场的快速计算。2、基于天线方向图推导了天线的时域辐射场表达式,将TDPO面积分的入射波源扩展到天线波束入射,给出了两种TDPO近场面积分的加速方法:时域近场线积分技术和基于局部远场近似的面元法。针对线积分技术提出了一种适用于计算理想偶极子源照射导体目标时的后向瞬态散射近场的TDPO线积分表达式,用严格解析的推导步骤将面积分退化成线积分,从而将积分的计算时间从随电尺寸的平方变化加速到线性变化;针对面元法引入了面元局部远场近似方法,同时对天线的辐射场进行了远场近似处理,提出了一种适用于求解天线波束入射下导体目标瞬态散射近场的TDPO闭合表达式,该闭合表达式理论上可以计算天线波束入射下任意位置处的散射场。3、为了弥补时域物理光学方法的缺陷,提高近场回波仿真精度,开发了基于射线追踪理论的时域弹跳射线方法（TDSBR）。考虑到实际近场计算中的天线照射情况,提出了一种基于等效镜像源的射线追踪技术,将射线路径上的每一个面元的入射场都等效为镜像源天线的辐射场,避免了传统TDSBR算法中复杂的时间延迟问题,同时可以很容易地采用TDPO闭合表达式来计算面元的散射场。另外引入了前后向追踪技术来判断被照射到的三角面元的邻边三角形是否被照亮,同时采用了kd树技术来提高射线追踪效率,实现了天线源激励下的TDSBR近场散射快速计算。4、基于射线追踪模型给出了一种计算目标与海面复合散射的TDSBR方法。针对介质海面推导了计算介质目标瞬态散射场的TDPO闭合表达式,利用第四章所提出的射线追踪技术对目标与海面所组成的复合场景进行射线追踪,将海面与目标之间的多次散射场看做耦合场,针对不同的材质类型（导体或介质）采用对应的TDPO方法计算瞬态散射场并进行矢量相加获得总散射场。5、提出了一种利用时域散射回波生成ISAR图像的方法,采用TDSBR算法生成原始回波数据矩阵,通过对回波数据进行解调、脉冲压缩和方位向逆傅里叶变换,得到小带宽小角度下的ISAR图像。针对线性调频脉冲较长的时间周期导致仿真时间过长的问题,对匹配滤波器进行了改进以适用于调制高斯脉冲,改进后的方法在保证图像质量的同时可以大大提高计算效率。
翟畅[4]（2020）在《半空间电大散射问题的并行多层快速多极子方法及其区域分解关键技术研究》文中研究表明近年来,随着雷达技术的高速发展,目标探测与识别技术日新月异,尤其是有着“海上霸主”之称的航母在国与国对抗中的作用日益加重,对于获取雷达散射截面的需求愈发迫切。一般而言,认知复杂系统电磁特性的主要手段有实验测量和数值计算,然而受限于试验场地、实验目标等诸多问题,许多实际情况不允许也难以进行精确的实验测量,如海面航行的航母所处电磁环境就无法在微波暗室中进行模拟测量。因此电磁数值仿真分析成为解决此类问题的现代化必要手段之一,在设计与分析中发挥着日益重要的作用。电磁数值仿真应当以“高、精、尖”为目标,实现“精度高、内存少、速度快”。但高精度与复杂电大目标雷达散射截面计算所需的庞大计算资源是互相矛盾的,因此如何在有限计算资源条件下精确有效地计算半空间环境下电大目标雷达散射截面成为当前一项极具挑战性的研究工作。基于上述情况,论文以在有限资源的情况下快速准确地计算分析半空间电大目标电磁散射特性为研究目标,利用多层快速多极子方法（MLFMA）作为主要研究工具,结合并行计算机技术与区域分解方法,开展了并行多层快速多极子方法及其区域分解技术的相关研究,形成一种基于八叉树结构的并行区域分解算法（OT-DDM）。该方法能够利用有限资源精确、有效地解决一系列实际工程中半空间环境下电大目标散射特性仿真计算问题。论文的主体研究工作内容及研究成果包含如下几个方面:（1）针对半空间MLFMA分层介质格林函数处理的难题,研究了一种分层处理的方法,引入实镜像方法来处理半空间反射作用,通过对自由空间MLFMA进行修正的方式来计算半空间问题。（2）为了扩大并行多层快速多极子的计算规模,论文研究对比了两种半空间区域分解算法。一种是非重叠型区域分解方法（IE-NDDM）,该方法提出了一种针对PEC问题的显式边界条件以确保子区域间电流连续,利用场迭代方式计算子区域间耦合作用,因此无需存储互阻抗矩阵,从而降低内存消耗。但该方法需要人工划分区域并建立人工交界面以保证区域封闭,操作繁琐且强加边界条件会导致区域间电流连续性变差,计算精度降低。因此提出另一种基于八叉树结构的区域分解算法,该方法无需人工划分区域,通过MLFMA自身分层分组特性,自动划分区域,并且不需要建立人工交界面,在相邻区域边界上采用阻抗计算的方式代替强加边界条件来保证电流连续性,提高计算精度。（3）在OT-DDM并行计算策略方面,考虑到区域间场计算过程中使用传统平面波自适应划分策略会导致场组出现严重的负载不均,提出了一种基于源组与场组划分的并行策略。该策略修正了传统策略只考虑源组划分的问题,在任务划分过程中将源组与场组分别进行并行任务划分,保证计算子区域间场作用时任务负载均衡。为了加速场作用计算,节省计算资源,论文研究了一种基于近远区划分策略,实现了近区自作用部分采用矩量法计算,近区互作用部分采用MLFMA计算,远区互作用部分采用快速远场近似算法计算。突破了计算电大模型时内存的限制,在保证精度的前提下,实现加速计算过程减少内存消耗的目的。（4）针对OT-DDM区域间并行计算过程,分别研究了工作站Windows系统与集群Linux系统两种平台下的并行模式。通过研究发现各个子区域间计算不存在依赖关系,因此可以采用一种多子区域同时并行计算的策略。对于工作站Windows系统,本文采用一种基于进程组的并行模式,通过进程组的方式将各个子区域计算任务进行划分。对于集群Linux系统,借助其高效的任务调度系统,本文采用一种基于任务级的并行策略,采用与进程组相似的任务划分策略,使用任务调度系统提交各个子区域计算任务,通过指示文件反馈的方式,来保证并行任务统一进行。（5）为了加速OT-DDM计算效率,论文提出一种基于OT-DDM架构的预条件构造方法,通过子区域自身构造预条件来加速迭代收敛过程,并将Open MP引入OTDDM中加速子区域间场计算,进一步提升OT-DDM计算效率。（6）论文分别从算法本身与硬件架构两个方面研究如何降低OT-DDM内存消耗。算法层面实现了半空间转移因子实时计算及插值计算功能,将计算过程中原本需要大量内存的半空间转移因子部分,通过“上层插值计算,下层实时计算”的方式进行有效的降低。基于硬件架构层面,采用硬盘代替内存的方式,利用核外求解技术及并行I/O技术将原本需要存储在内存中的变量写入硬盘,使内存消耗转变为硬盘消耗。综上所述,论文在总结分析国内外学者的研究基础上,针对半空间并行多层多极子方法及其区域分解技术进行了深入、系统的研究,形成了一种基于八叉树结构的区域分解算法。对于半空间电大尺寸目标散射特性计算问题,相较于传统方法,OT-DDM能够利用较少计算资源解决此类问题,扩大了多层快速多极子算法的应用范围,为相关领域提供了计算保障。
王安康[5]（2020）在《基于波导结构的缝隙阵列及连续切向节阵列天线研究》文中研究表明随着无线通信、现代雷达和电子对抗的高速发展,具有低剖面、宽频带、高效率特性的阵列天线得到了广泛的研究。基于波导结构的天线具有辐射效率高、损耗低以及功率容量大等优点,被广泛应用于阵列天线的设计中。其中,基于波导结构的缝隙阵列天线具有低副瓣、高增益的特点,且通过设计能够实现任意极化和波束赋形的功能,在新一代卫星通信和雷达探测领域有着广泛的应用;基于波导结构的连续切向节（CTS:Continuous Transverse Stub）阵列天线具备宽频带和波束可扫描的特性,可以满足现代通信系统的需求。本文围绕当前通信技术的需求及相关的科研课题,对基于波导结构的几种缝隙阵列天线和CTS阵列天线进行了深入的研究。具体研究内容概括如下:1.根据联合仿真控制（HFSS-MATLAB-API）基本原理,进一步扩充了API（Application Program Interface）功能包,实现了天线设计和优化的自动化。在此基础上形成了自主开发的波导缝隙阵天线设计软件。该软件通过Script接口控制HFSS进行建模和仿真,并调用Microsoft Word对仿真结果进行记录。软件包含自动设计和自动优化两个模块,并且两个模块之间相对独立。为优化天线副瓣电平,针对波导缝隙天线提出了等效导纳法（EAM）的间接优化方法。依托于开发的自动设计软件,设计并优化了波导缝隙阵列天线。从优化结果中可以看出,波导缝隙天线的副瓣电平在较短的时间内得到了很大的改善。2.采用双层抛物柱面结构,设计出为CTS阵列天线馈电的线源。提出了由64个阶梯式辐射枝节组成的高增益、宽频带、一维波束扫描的并馈型CTS阵列。该天线在要求的频带内展现了良好的匹配特性（相对带宽30%）,并实现了±27°的良好波束扫描能力,这对于Ka波段应用非常具有吸引力。同时还设计了一款具有低轮廓、高辐射效率、宽带和连续波束控制的VICTS阵列天线。通过对阵列天线的分析,精准地描述出CTS阵列和线源发生器（LSG）之间的相对旋转运动与辐射波束之间的关系。并通过阵列综合加密采样技术,获得阵列天线的辐射方向图,为VICTS阵列天线的设计提供了理论依据。为了验证VICTS天线的性能,加工并在微波暗室中测试了天线。实测结果表明,通过旋转辐射层CTS阵列（φ=0°～50°）,天线表现出良好的匹配特性,并在H平面上可实现±56°的良好波束扫描能力。3.从缝隙的辐射原理出发,分析了所提出天线单元的圆极化特性,设计了两款Ka波段的圆极化单脉冲波导阵列天线。其中一款采用了三维结构的波导折叠段,使得两个子阵列端接时不会出现无缝区域,并提出了一种结构新颖的圆极化器,最终实现了良好的圆极化单脉冲辐射模式。为了验证天线的性能,加工并在微波暗室中测试了天线。实测结果表明,所提出天线的阻抗带宽为3.7%,并且在35 GHz时匹配良好。在阻抗带宽跨度内,和方向图可以保持超过20 d Bic的增益,峰值增益为23.3 d Bic,天线的轴比均小于1.2 d B,副瓣电平小于-28 d B。在差方向图中,波束的两主瓣电平差小于0.5 d B,并且零值深度低于-30 d B。值得一提的是偏离中心正负5度外差通道增益大于和通道增益的覆盖率大于95%。另一款毫米波圆极化单脉冲天线引入了虚拟的PMC终端,使得单脉冲天线结构更加紧凑,且避免了复杂的三维结构,使机械加工更加简单,并有助于实现批量生产。根据仿真结果可知,天线具有优异的圆极化单脉冲辐射性能,并且由于虚拟PMC终端加载,使得单脉冲系统中的两个子阵不再是孤立状态。在差模式状态下,副瓣电平变低,并伴随着两个主瓣的距离拉近。所设计的阵列天线具有优异的圆极化单脉冲辐射模式,并且天线结构紧凑,非常适合用于毫米波圆极化单脉冲系统。4.基于叠加原理和泰勒综合理论的赋形波束综合方法,引入方向图源校准的设计思想,使得该方法能够用于实际波束赋形阵列天线的设计。提出了一种基于消逝模原理的波导功分器,用以实现任意的功率分配比。设计出一款介质加载的脊波导阵列天线,在所设计的频段内实现了良好的波束赋形。天线的优异性能验证了消逝模功分器的可行性。并且,通过介质加载的方法降低了成本,方便了制造,为移动平台和雷达系统中的卫星通信终端提供了良好的候选。另外,基于波导谐振腔的理论,提出了一种结构紧凑的六路波导功分器,将其与脊波导缝隙阵集成在一层上,简化了天线的结构,降低了加工难度。根据改进后的阵列综合方法,设计出满足赋形波束要求的不等间距阵列天线。为了验证天线的性能,加工并在微波暗室中测试了天线。实测结果表明,天线测量结果和仿真结果之间具有良好的一致性。在设计频率处匹配良好,测得的E面和H面3 d B波束宽度分别为52.72°和3.15°,对应的副瓣电平分别为-10 d B和-29.8 d B。所设计的波束赋形阵列天线具有良好的赋形波束和紧凑的结构,此外,由于其全金属的结构,该阵列天线能够适用于多种环境下的应用。
陈亮[6]（2020）在《集成电路的多物理场建模仿真技术研究》文中指出随着三维集成电路技术的迅速发展,芯片朝着高密度、多功能、小型化、高性能等方向发展。高速数字信号的频谱已经进入微波波段,引起芯片的电磁兼容问题;不断提高的功耗密度导致芯片严重的热可靠性问题;持续增长的电流密度触发铜导体电迁移失效问题。并且,三个物理场（电磁场/电场、热场和电迁移应力场）之间存在相互作用与耦合效应,是复杂的非线性问题。因此,多物理场耦合分析对集成电路的设计尤为重要。本学位论文主要研究麦克斯韦方程组、热传导方程和电迁移科合隆方程的解析和数值方法。然后,基于数值和解析方法,结合多物理场之间的联系,对集成电路进行多物理场耦合分析。本文的主要研究成果归纳如下:1.基于导体表面粗糙度的梯度模型,推导出线性电导率的解析解与任意电导率的半解析解。根据提出的半解析梯度模型,分析具有同一均方根值的不同分布（均匀、正态和瑞利分布）对传输线导体损耗的影响。证明了导体粗糙度不仅和均方根值有关,也和表面高度分布有关。为描述导体表面粗糙度提供了一个更加合理的模型。2.基于交替方向隐式时域有限差分数值方法,求解嵌入德拜色散模型的麦克斯韦方程组,分析空腔介质谐振器封装天线的屏蔽效能以及空腔内电路的电磁兼容问题。以高斯平面波作为激励,将时域响应做傅里叶变换得到频域电磁场,根据公式得到屏蔽效能,研究屏蔽腔的频域特性。然后,分析高斯脉冲波对屏蔽腔内电路的数字信号影响,研究屏蔽腔的时域特性。为屏蔽腔的设计提供理论依据。3.提出解析方法分析电源供电网络互连线的一维稳态热传导问题。引入半边界Rao-Wilton-Glisson（RWG）基函数,改进的泊松方程方法可以处理三类热边界条件,分析任意二维结构的稳态热传导问题。基于交替方向隐式方法,将空间差分格式等效为热阻,建立热阻网络,分析三维结构的瞬态热传导问题。根据混合物理论,建立硅通孔阵列和微流道阵列的等效电阻计算公式,分析复杂的结构和流体传热问题。为集成电路的热分析提供了高效工具。4.采用分离变量法求解电迁移科合隆方程,分析电源供电网络互连线的电迁移应力分布。其中,分离变量法的关键步骤是特征根的确定,对于多段直线与星形分支线特殊结构,推导其特征根的解析解;针对复杂电源供电网络互连线结构,采用Wittrick-Williams（WW）数值算法计算特征根值。提出快速高斯消去法和弦割法加速传统WW算法,根据矩阵行列式特性,取高斯消去后得到的上三角形矩阵对角线上最后一个元素作为矩阵行列式的值,避免了级联相乘运算与数值溢出。5.基于上述提出的解析方法和数值方法,研究电磁场/电场、热场和电迁移应力的多物理场耦合效应。首先,基于提出的半解析梯度导体粗糙度模型,分析粗糙度对传输线的导体损耗以及平均功率容量的影响,从频域研究电磁-热耦合效应。其次,采用交替方向隐式数值方法研究德拜色散媒质的瞬态电磁-热耦合响应,从时域研究电磁-热耦合机理。然后,采用改进的泊松方程方法分析Gallium Nitride（Ga N）功率器件的热分布,研究电-热耦合引起的自热效应。再用安德森加速方法提高电-热耦合的传统迭代法的收敛速度。最后,基于电迁移-热迁移联合方程,分析电源供电网络互连线的电-热-应力耦合效应。
董春雷[7]（2020）在《基于SBR算法的海上目标复合电磁散射及SAR成像与识别研究》文中研究表明本文首先针对弹跳射线（Shooting and Bouncing Ray,SBR）算法进行优化,并基于改进后的SBR算法建立了电大尺寸复杂目标与实际复杂海环境复合电磁散射模型,分析了目标与海面复合模型的电磁散射特性。在此基础上,进一步研究了基于电磁散射计算的SAR成像算法,建立了典型舰船目标SAR图像仿真数据集,并结合深度学习理论完成了舰船SAR图像仿真数据集的识别与分类工作。论文的主要工作如下:1、详细介绍了开放图形库（Open Graphics Library,Open GL）面元消隐以及基于八叉树结构的邻域搜索算法的基本原理,并在此基础上提出了Open GL与邻域搜索算法相结合的快速算法用以提高射线追踪的效率。该算法优化了射线穿过树结构角点与边线后的搜索问题以及射线穿出树结构体的判断问题,同时能够有效降低代码复杂度、提升SBR算法的计算效率。2、射线追踪的准确性对于SBR算法的计算精度至关重要,为了能够有效提高SBR算法的精度,本文提出了基于双尺度剖分技术的SBR算法。该算法利用大尺寸面元拟合目标几何轮廓减少射线遮挡判断次数,同时,利用再剖分的小尺寸面元进行双向追踪提高射线追踪的准确性。与传统SBR算法相比,基于双尺度剖分技术的SBR算法在保证了SBR计算效率的同时提高了计算精度。3、为了进一步提高SBR算法的计算效率,研究了基于CUDA架构的GPU并行加速算法。首先,详细介绍了CUDA编程的运行模式以及数据存储方式。然后,具体给出了基于CUDA的并行SBR算法的计算流程以及优化过程。通过对不同电大尺寸舰船目标的仿真计算,验证了并行SBR算法能够有效减少仿真时间,提高计算效率。4、为了满足电大尺寸目标与海面复合电磁散射快速求解的需求,将改进后的SBR算法与海面双尺度模型相结合,建立了海面上方单目标以及海面上方多目标复合散射模型。仿真计算了不同海况参数、不同雷达参数以及不同目标参数下,海面与单/多目标复合散射回波,分析了各参数对复合散射特性的影响。5、详细说明了SAR成像的基本原理以及距离-多普勒（RD）成像算法的具体流程。结合SAR成像原理,利用已建立的目标与海面复合电磁散射模型仿真计算了舰船与海面复合的频域散射场,并利用频域脉冲相干法得到了SAR回波数据。然后,采用RD成像算法生成了海面舰船SAR图像。同时,明确给出了极坐标格式算法录取的回波数据与电磁散射计算之间的转换关系。最后,仿真生成了不同海况参数以及雷达参数下复合场景SAR图像。6、详细介绍了Tensorflow框架的基本知识以及深度卷积神经网络的基本结构,利用仿真方法生成了六类舰船目标SAR图像数据集。根据VGG-16网络的基本结构搭建了深度卷积神经网络,并利用仿真数据对网络进行训练,研究了不同激活函数、不同学习率、不同最优化方法以及不同dropout选取比例对网络训练以及识别准确率的影响。同时探究了不同海情的图像训练集对网络泛化性的影响。
潘艳兰[8]（2020）在《基于IPO的含卷浪海面与目标复合电磁散射研究》文中进行了进一步梳理近些年来,随着海洋遥感、海洋环境中目标的探测与识别技术的发展,海面散射及其与目标的复合电磁散射越来越受到国内外学者的重视。本论文主要围绕含卷浪海面电磁散射、含卷浪海面与目标复合电磁散射两个方面展开研究。具体采用迭代物理光学法（IPO）求解了一维、二维含卷浪海面的电磁散射;基于多路径散射思想和等效原理,运用物理光学法（PO）-迭代物理光学法（IPO）结合的方法计算了一维含卷浪海面与二维目标、二维含卷浪海面与三维目标的复合散射。论文的主要工作包括以下几个部分:1.高海情下一维粗糙海面的电磁散射。基于迭代物理光学法（IPO）的基本原理,详细推导了HH极化下IPO方法计算高海情下一维粗糙海面电磁散射系数的计算公式。研究了不同风速、极化下海面的电磁散射特性,并与传统矩量法（MoM）及PO的数值结果进行比较,结果表明相较于PO方法,IPO方法的计算结果与MoM法吻合的更好。2.一维含卷浪海面的电磁散射。针对PO方法计算粗糙面电磁流不够准确的问题,采用更为准确的IPO方法计算一维含卷浪海面的电磁散射。基于Fournier卷浪模型,考虑海面风速对卷浪波长和高度的影响,建立改进的时变卷浪模型;进而将相同风速下的实际PM谱海面与时变卷浪进行拼接,建立不同时刻下含单个卷浪或多个卷浪的一维海面几何模型。利用IPO方法计算一维含卷浪海面的电磁散射,考虑面元之间的耦合作用,并与传统矩量法（MoM）的计算结果进行比较,结果表明两种方法在中小散射角度内具有很好的一致性。详细分析了不同极化、不同时刻、不同卷浪个数下含卷浪海面的电磁散射特征。3.一维含卷浪海面与二维目标的复合电磁散射。基于多路径散射思想和等效原理,运用PO-IPO方法建立一维含卷浪海面与二维目标的复合电磁散射模型。该算法采用PO方法计算目标的散射,采用IPO方法计算含卷浪海面的电磁散射,两者之间的耦合散射采用近场-近场的等效电磁理论进行求解。详细计算了不同极化、不同目标类型、不同卷浪个数下一维含卷浪海面与二维目标的复合电磁散射系数,并与传统矩量法（MoM）结果进行了对比验证。同时分析了上述不同参数下复合电磁散射系数的变化规律。4.二维含卷浪海面及其与三维目标的复合电磁散射。首先在一维时变卷浪几何模型的基础上,在y轴上进行拓展得到二维卷浪模型,并建立含卷浪二维海面几何模型。推导三维空间IPO方法计算公式,求解二维卷浪的电磁散射,并与FEKO软件中MLFMM的计算结果进行对比,验证了三维IPO方法的正确性。进而推导三维目标与二维含卷浪海面复合散射的PO-IPO计算公式,研究了二维含卷浪海面上方导弹目标的电磁散射特性。
张颖[9]（2020）在《波束照射下海面上方目标的近场复合电磁散射》文中提出目标与海环境的近场复合电磁计算一直是目标特性领域中极富挑战性的课题。在测量或特定情况下时,接收天线往往会处于目标的散射近区,因此本文重点研究海面环境及上方目标的近场电磁散射计算问题。在近场散射时,由于目标受到发射天线不均匀照射的影响,导致各个部分接收到的入射场的强度和方向不同。本文研究海上目标在天线波束照射下的近场复合散射特性,对于引信和导引头的雷达体制设计、地海杂波的抑制具有重要的理论价值。研究天线波束照射目标的角闪烁计算方法,可对高分辨制导系统的干扰问题研究提供理论计算模型。本文的主要工作如下:1、通过目标上的小面元满足远场条件,引入了近场物理光学法的推导过程,并将其结合到弹跳射线法（SBR）中,实现了弹跳射线法在目标近场散射条件下的应用,通过简单模型验证了该方法的正确性。2、介绍了近场条件下广义雷达散射截面的定义和近远场的划分条件。采用近场弹跳射线法研究了在不同入射角、入射频率、天线波束条件下舰船目标的近场电磁散射特性;并结合天线波束照射的条件,分析了局部照射现象及所对应的电磁散射特性。3、给出了将PM海面和目标一体化几何建模的具体步骤,通过海面上方飞行导弹目标的多普勒频移研究验证了一体化散射建模的正确性,并研究了海面舰船在不同条件下的复合近场电磁散射特性。4、分别用相位梯度法和能流倾斜法解释角闪烁的产生机理,通过双体球目标和三体球目标角闪烁算例验证了近场弹跳射线法在角闪烁线偏差仿真中的正确性,并进一步研究了复杂舰船目标的角闪烁与目标形状、入射波的关系。
余丰毅[10]（2020）在《基于零折射率超材料的模式转换器研究》文中指出光信号传输相比于传统的电信号传输具有响应时间短,不受电磁干扰以及无热损耗等优势。利用这些特点制成的集成光子器件可以用于光传感,光计算,光通讯等多个领域。模式转换器作为集成光子器件中的重要组件,在其中起到信号转换和传输控制的作用。研究具有高模式转换效率和透射率的小尺寸模式转换器,对集成光子器件的发展有着重要的意义。与此同时,零折射率超材料（Zero-index Metamaterial,ZIM）作为人工电磁超材料中的重要组成部分,因其在相位调制方面具有特殊的性质而受到广泛的关注。本文主要研究了基于零折射率超材料的模式转换器设计,并对设计的结构进行分析和模式转换效果评价。具体内容如下:首先,我们详细分析了 ZIM的各项特性,并给出其应用在完美边界的空气波导中,实现模式转换效果的实例,分析了影响模式转换效果的因素。通过对硅和氮化硅两种材料的光子晶体能带结构的计算,我们证实了利用这些波导材料实现双零折射率超材料的可能性。其次,基于已有的理论和经验,我们设计了具有金属边界的初始模式转换器功能区结构。为了增强模式转换效果,我们引入了结构拓扑优化方法来改进功能区结构。最终在硅和氮化硅两种材料的波导中均完成了高质量模式转换器的设计和优化。硅波导模式转换器的功能区长度仅为1 μm,且中心波长处的透射率达到0.95,并且模式纯度为0.998,实现了高效率的模式转换。最后,为了设计更易于实际制造的高质量模式转换器,我们还进行了非零折射率模式转换器的研究。对两种初始结构分别进行优化后,均得到了高透射率和模式转换效率的模式转换器结构。利用二维和准三维的有限元模型,我们对设计出的模式转换器模型进行了多维度的模式转换效果评价。
二、分析二维导体电磁散射问题的FEM/POPTD方法——TE模(英文)（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、分析二维导体电磁散射问题的FEM/POPTD方法——TE模(英文)（论文提纲范文）
（1）基于石墨烯传输线的THz基模传播机理与CRLH漏波天线研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 论文中常用符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 THz频段漏波天线研究现状 |
| 1.2.1 石墨烯漏波天线研究现状 |
| 1.2.2 THz CRLH漏波天线研究现状 |
| 1.3 空间色散石墨烯传输线的主模传播机理研究现状 |
| 1.4 论文研究内容与章节安排 |
| 第二章 空间色散石墨烯与CRLH漏波天线基本理论 |
| 2.1 空间色散石墨烯模型 |
| 2.2 CRLH漏波天线基本原理 |
| 2.3 常见石墨烯天线数值仿真方法 |
| 2.3.1 有限元法 |
| 2.3.2 时域有限差分法 |
| 2.3.3 有限积分法 |
| 2.3.4 矩量法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 THZ频段基于单层石墨烯薄片的CRLH漏波天线 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 THz漏波天线模型分析 |
| 3.3 单层石墨烯CRLH漏波天线基本原理 |
| 3.3.1 等效电路分析 |
| 3.3.2 色散特性分析 |
| 3.4 THz频段石墨烯CRLH漏波天线设计 |
| 3.4.1 漏波天线设计步骤 |
| 3.4.2 漏波天线特性分析 |
| 3.4.3 漏波天线数值仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于石墨烯共面波导的THZ准TEM模CRLH漏波天线 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 漏波天线基本结构 |
| 4.2.1 石墨烯表面阻抗 |
| 4.2.2 CRLH漏波单元结构 |
| 4.3 天线模型分析和描述 |
| 4.3.1 色散特性分析 |
| 4.3.2 单元可调特性分析 |
| 4.3.3 阻抗匹配方法 |
| 4.4 石墨烯CRLH漏波天线辐射特性分析 |
| 4.4.1 S参数分析 |
| 4.4.2 远场辐射方向图分析 |
| 4.4.3 远场效率分析 |
| 4.5 石墨烯CRLH漏波天线可调特性分析 |
| 4.5.1 可调色散特性分析 |
| 4.5.2 可调辐射特性分析 |
| 4.5.3 可调效率特性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 THZ基于空间色散石墨烯二维传输线的主模传播研究 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.2.1 单层石墨烯薄片色散特性分析 |
| 5.2.2 单片石墨烯薄片等效电路分析 |
| 5.3 石墨烯共面带状线 |
| 5.3.1 色散特性分析 |
| 5.3.2 单元长度等效电路分析 |
| 5.4 石墨烯共面波导 |
| 5.4.1 色散特性分析 |
| 5.4.2 单元长度等效电路分析 |
| 5.5 数值仿真结果分析 |
| 5.5.1 石墨烯共面带状线 |
| 5.5.2 石墨烯共面波导 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要研究成果与贡献 |
| 6.2 论文不足及后续工作展望 |
| 参考交献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文、参与的项目及获得的奖励 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）人工磁导体在毫米波无源器件中的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第二章 人工磁导体结构的特性研究与应用分析 |
| 2.1 人工磁导体的基础结构与分类 |
| 2.2 同相反射特性 |
| 2.2.1 高阻抗表面分析 |
| 2.2.2 Floquet定理 |
| 2.2.3 反射相位带隙仿真方法 |
| 2.3 电磁带隙特性 |
| 2.3.1 人工磁导体周期结构电磁方程推导 |
| 2.3.2 人工磁导体单元表面谐振分析 |
| 2.3.3 电磁阻带仿真方法 |
| 2.4 基于人工磁导体的印刷脊间隙波导 |
| 2.4.1 毫米波印刷脊间隙波导概念简介 |
| 2.4.2 印刷脊间隙波导结构色散方程推导 |
| 2.4.3 印刷脊间隙波导仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于人工磁导体结构的毫米波功率分配器设计 |
| 3.1 率分配器的基础理论与分类 |
| 3.1.1 功率分配器的三端口网络分析 |
| 3.1.2 T型结功率分配器 |
| 3.1.3 Wilkinson功率分配器 |
| 3.2 人工磁导体单元结构与特性分析 |
| 3.2.1 毫米波AMC结构 |
| 3.2.2 AMC单元电磁带隙的参数分析 |
| 3.3 加载人工磁导体结构的毫米波功率分配器 |
| 3.3.1 结构介绍与原理分析 |
| 3.3.2 仿真结果及讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于新型人工磁导体结构的3-dB定向耦合器设计 |
| 4.1 定向耦合器基础理论与参数 |
| 4.1.1 定向耦合器的四端口网络分析 |
| 4.1.2 定向耦合器的重要参数 |
| 4.2 正交混合网络奇偶模分析 |
| 4.3 新型人工磁导体单元结构分析 |
| 4.4 加载新型人工磁导体结构的毫米波3-dB定向耦合器 |
| 4.4.1 结构介绍与原理分析 |
| 4.4.2 仿真结果及讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于印刷脊间隙波导的耦合谐振器带通滤波器设计 |
| 5.1 滤波器设计的相关知识 |
| 5.1.1 滤波器的重要参数 |
| 5.1.2 滤波器的一般设计方法 |
| 5.1.3 耦合串联谐振器带通滤波器的设计原理 |
| 5.2 印刷脊间隙波导模型结构建模与分析 |
| 5.2.1 印刷脊间隙波导模型结构的建立 |
| 5.2.2 微带线到印刷脊间隙波导的过渡设计 |
| 5.3 微波谐振器设计 |
| 5.4 基于毫米波印刷脊间隙波导的四阶耦合谐振器带通滤波器 |
| 5.4.1 结构介绍与原理分析 |
| 5.4.2 仿真与实测结果及讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（3）海面及其上电大尺寸目标时域复合近场电磁散射及成像研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 时域电磁散射算法 |
| 1.2.2 近场计算方法 |
| 1.2.3 海面与目标复合散射 |
| 1.2.4 ISAR成像算法 |
| 1.3 论文的主要贡献及内容安排 |
| 1.3.1 论文的主要贡献 |
| 1.3.2 论文的内容安排 |
| 第二章 TDPO近场散射基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 时域电磁场面积分方程 |
| 2.3 时域物理光学近场积分公式 |
| 2.4 脉冲激励源 |
| 2.5 平面波照射下导体目标瞬态散射近场 |
| 2.5.1 平面波照射下TDPO近场闭合公式 |
| 2.5.2 仿真算例及分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 天线波束照射下TDPO近场快速积分技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 天线时域辐射场 |
| 3.3 时域近场线积分技术 |
| 3.3.1 线积分表达式 |
| 3.3.2 仿真算例及分析 |
| 3.4 基于局部远场近似的面元法 |
| 3.4.1 远场近似中的误差分析 |
| 3.4.2 TDPO闭合表达式 |
| 3.4.3 仿真算例及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于TDSBR的近场瞬态散射仿真技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于等效镜像源的射线追踪技术 |
| 4.2.1 基于等效镜像源的场值追踪 |
| 4.2.2 前后向射线追踪技术 |
| 4.3 多次弹跳下散射场的计算 |
| 4.4 仿真算例及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 TDSBR在近场复合电磁散射中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 粗糙海面几何建模 |
| 5.2.1 海谱 |
| 5.2.2 海面轮廓模拟 |
| 5.3 TDSBR计算目标与海面复合散射回波 |
| 5.3.1 介质海面上的射线场值追踪 |
| 5.3.2 介质目标TDPO近场闭合表达式 |
| 5.4 仿真算例及分析 |
| 5.4.1 算法精度验证和效率对比 |
| 5.4.2 散射回波特性分析 |
| 5.4.3 近场RCS随距离变化关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于时域散射回波的ISAR成像技术 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 ISAR成像基本理论 |
| 6.2.1 距离维成像 |
| 6.2.2 方位维成像 |
| 6.3 基于时域散射回波的ISAR成像 |
| 6.3.1 散射回波矩阵建模 |
| 6.3.2 小带宽小角度成像 |
| 6.3.3 改进的匹配滤波方法 |
| 6.4 仿真算例及分析 |
| 6.4.1 单纯目标ISAR图像仿真 |
| 6.4.2 复合场景ISAR图像仿真 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结束语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）半空间电大散射问题的并行多层快速多极子方法及其区域分解关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并行多层快速多极子方法研究现状 |
| 1.2.2 基于多层快速多极子的区域分解研究现状 |
| 1.3 本文主要工作和结构安排 |
| 1.3.1 本文主要工作 |
| 1.3.2 本文架构安排 |
| 第二章 多层快速多极子方法 |
| 2.1 电磁场积分方程 |
| 2.1.1 自由空间理想导体表面积分方程 |
| 2.1.2 半空间理想导体表面积分方程 |
| 2.2 自由空间多层快速多极子 |
| 2.2.1 自由空间快速多极子方法 |
| 2.2.2 自由空间平面波展开及格林函数加法定理 |
| 2.2.3 自由空间多层快速多极子方法 |
| 2.3 半空间多层快速多极子方法 |
| 2.3.1 半空间多层快速多极子相互作用 |
| 2.3.2 半空间多层快速多极子矩阵向量乘积 |
| 2.4 多层快速多极子并行策略 |
| 2.4.1 多层快速多极子数据分配方案 |
| 2.4.2 多层快速多极子通信过程方案 |
| 2.5 多层快速多极子正确性验证 |
| 2.5.1 自由空间金属球 |
| 2.5.2 自由空间半杏仁体 |
| 2.5.3 自由空间飞机 |
| 2.5.4 半空间金属球 |
| 2.5.5 半空间舰船 |
| 2.6 多层快速多极子并行性能测试 |
| 2.6.1 自由空间金属球并行性能测试 |
| 2.6.2 自由空间飞机并行性能测试 |
| 2.6.3 半空间舰船并行性能测试 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 半空间多层快速多极子区域分解方法 |
| 3.1 基于积分方程的半空间非重叠型区域分解方法(IE-NDDM) |
| 3.1.1 几何模型处理 |
| 3.1.2 面积分方程建立 |
| 3.1.3 矩阵方程构建与迭代 |
| 3.2 基于八叉树结构的半空间区域分解方法(OT-DDM) |
| 3.2.1 八叉树结构区域划分 |
| 3.2.2 矩阵方程构建与迭代 |
| 3.2.3 交界面阻抗计算 |
| 3.3 数值算例验证分析 |
| 3.3.1 算法精度验证 |
| 3.3.2 并行效率测试 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 OT-DDM并行策略 |
| 4.1 基于近远区划分的区域分解策略 |
| 4.1.1 基于近远区划分策略原理 |
| 4.1.2 快速远场近似原理 |
| 4.1.3 基于近远区划分策略性能测试 |
| 4.2 基于源组与场组的并行划分策略 |
| 4.2.1 MLFMA近场计算原理 |
| 4.2.2 基于源组与场组划分策略原理 |
| 4.2.3 基于源组与场组划分策略性能测试 |
| 4.3 基于进程组的并行区域分解策略 |
| 4.3.1 MPI的进程组与通信域 |
| 4.3.2 基于进程组的并行模式分析 |
| 4.3.3 进程组并行模式加速效果测试 |
| 4.4 基于任务级的并行区域分解策略 |
| 4.4.1 现代超级计算机调度系统 |
| 4.4.2 基于任务级的并行模式分析 |
| 4.4.3 任务级并行模式加速效果测试 |
| 4.5小结 |
| 第五章 OT-DDM关键技术 |
| 5.1 OT-DDM核外求解技术 |
| 5.1.1 核外求解技术 |
| 5.1.2 I/O技术优化 |
| 5.1.3 I/O性能测试 |
| 5.2 OT-DDM架构下的预处理方法 |
| 5.2.1 预条件构建 |
| 5.2.2 预条件性能测试 |
| 5.3 半空间转移因子计算策略 |
| 5.3.1 半空间转移因子计算 |
| 5.3.2 半空间转移因子实时计算与插值计算 |
| 5.3.3 策略效果验证 |
| 5.4 MPI混合OpenMP技术 |
| 5.4.1 MPI+OpenMP并行架构 |
| 5.4.2 并行性能测试 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 半空间环境电大目标散射特性仿真及分析 |
| 6.1 半空间环境电大目标散射正确性验证 |
| 6.2 地面目标RCS分析 |
| 6.2.1 地面某型导弹双站RCS |
| 6.2.2 地面某型直升飞机双站RCS |
| 6.2.3 地面某型装甲车双站RCS |
| 6.2.4 地面某型战斗机双站RCS |
| 6.3 海面目标RCS分析 |
| 6.3.1 海面航母I型双站RCS |
| 6.3.2 海面2000波长舰船II型双站RCS |
| 6.3.3 海面3000波长舰船II型双站RCS |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）基于波导结构的缝隙阵列及连续切向节阵列天线研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 波导缝隙阵列天线的研究背景及意义 |
| 1.2.2 CTS阵列天线的研究背景及意义 |
| 1.3 国内外发展及研究现状 |
| 1.3.1 波导缝隙阵列天线的国内外研究现状 |
| 1.3.2 CTS阵列天线的国内外研究现状 |
| 1.4 论文的研究内容与创新性工作 |
| 1.4.1 本文的研究内容与安排 |
| 1.4.2 创新性工作 |
| 第二章 阵列天线理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 天线的基础知识 |
| 2.2.1 电磁学基础 |
| 2.2.2 辐射问题的麦克斯韦方程的解 |
| 2.3 天线性能参数 |
| 2.3.1 天线极化特性 |
| 2.3.2 辐射方向图 |
| 2.3.3 方向系数和增益 |
| 2.3.4 天线阻抗 |
| 2.4 阵列天线的分析与综合 |
| 2.4.1 均匀激励等间距线阵 |
| 2.4.2 平面阵列 |
| 2.4.3 阵列综合 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 低副瓣波导缝隙天线的自动设计与优化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 波导缝隙天线的设计理论 |
| 3.2.1 缝隙天线基本理论 |
| 3.2.2 矩形波导缝隙天线 |
| 3.2.3 两种典型的波导缝隙阵设计 |
| 3.2.4 拟合导纳曲线的提取 |
| 3.3 波导缝隙阵列天线自动设计软件 |
| 3.4 波导缝隙天线自动优化设计 |
| 3.4.1 近场相位优化 |
| 3.4.2 近场振幅优化 |
| 3.5 近场相位优化和幅度优化的结果与分析 |
| 3.6 总结 |
| 第四章 平板波导CTS天线的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CTS阵列天线基本原理 |
| 4.2.1 平行平板波导 |
| 4.2.2 CTS天线单元等效模型 |
| 4.3 天线单元特性研究 |
| 4.3.1 基本CTS单元 |
| 4.3.2 阶梯式CTS单元 |
| 4.4 并馈型CTS天线技术研究 |
| 4.4.1 基于平行板波导的并联馈电网络 |
| 4.4.2 双层抛物柱面的线源发生器 |
| 4.4.3 一维波束扫描的高增益CTS天线的设计 |
| 4.5 可变倾角CTS天线技术研究 |
| 4.5.1 VICTS阵列天线系统 |
| 4.5.2 天线构建块 |
| 4.5.3 天线原型与测量 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于波导结构的圆极化单脉冲天线的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 低副瓣圆极化单脉冲天线的设计 |
| 5.2.1 子阵单元的设计 |
| 5.2.2 波导单脉冲比较器的设计 |
| 5.2.3 低副瓣宽边中心倾斜缝的设计 |
| 5.2.4 辐射孔径的设计 |
| 5.2.5 天线配置和实物图 |
| 5.2.6 天线仿真和测量结果分析 |
| 5.3 具有虚拟PMC端接的Ka波段CP单脉冲阵列的设计 |
| 5.3.1 对称波导连接的虚拟PMC边界的设计 |
| 5.3.2 天线设计 |
| 5.3.3 天线实现及全结构分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 脊形波导阵列天线波束赋形的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 赋形波束的综合原理 |
| 6.2.1 综合方法理论 |
| 6.2.2 方法的改进 |
| 6.3 基于脊波导缝隙阵平顶波束赋形的设计 |
| 6.3.1 脊波导缝隙阵列天线的设计 |
| 6.3.2 脊波导缝隙阵的改进设计 |
| 6.3.3 具有任意功率分配比且结构紧凑的脊波导功率分配器的设计 |
| 6.3.4 矩形波导转脊波导功分器的设计 |
| 6.3.5 脊波导移相器的设计 |
| 6.3.6 赋形波束阵列天线仿真 |
| 6.4 新型毫米波段平顶波束赋形天线的设计 |
| 6.4.1 设计的策略 |
| 6.4.2 功分网络的设计 |
| 6.4.3 单根脊波导缝隙阵的设计 |
| 6.4.4 赋形波束天线的仿真 |
| 6.4.5 新型赋形天线的实测结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）集成电路的多物理场建模仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史及现状 |
| 1.2.1 计算电磁学发展 |
| 1.2.2 计算热物理发展 |
| 1.2.3 计算电迁移发展 |
| 1.2.4 多物理场耦合仿真进展 |
| 1.3 论文的主要研究内容与组织架构 |
| 参考文献 |
| 第二章 导体表面粗糙度的半解析梯度模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 导体表面粗糙度模型的发展 |
| 2.2.1 表象模型 |
| 2.2.2 雪球模型 |
| 2.2.3 梯度模型 |
| 2.3 商业仿真软件中的粗糙度模型 |
| 2.3.1 HFSS |
| 2.3.2 CST |
| 2.4 半解析梯度模型 |
| 2.4.1 线性电导率的解析解 |
| 2.4.2 任意电导率的半解析解 |
| 2.4.3 PCB带状线的等效电导率 |
| 2.5 半解析梯度模型的应用 |
| 2.5.1 磁场验证 |
| 2.5.2 带状线 |
| 2.5.3 基片集成波导 |
| 2.6 本章小结 |
| 附录 |
| A 贝塞尔方程 |
| B 三种分布函数 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于ADI-FDTD方法的电磁兼容分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电磁场模型 |
| 3.2.1 麦克斯韦方程组 |
| 3.2.2 Debye色散模型 |
| 3.3 基于ADI-FDTD的麦克斯韦方程求解 |
| 3.3.1 ADI-FDTD算法迭代公式 |
| 3.3.2 总场/散射场技术 |
| 3.3.3 卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件 |
| 3.4 数值算例验证 |
| 3.4.1 空腔介质谐振器封装天线的电磁屏蔽效能 |
| 3.4.2 孔缝金属屏蔽腔内的电磁兼容问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 温度场分析的快速方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热传导方程 |
| 4.2.1 稳态 |
| 4.2.2 瞬态 |
| 4.2.3 热场与静电场的对偶性 |
| 4.3 互连线上稳态热传导解析解法 |
| 4.4 基于泊松方程算法的稳态热传导仿真 |
| 4.4.1 基函数 |
| 4.4.2 稳态热传导方程的离散 |
| 4.4.3 后处理 |
| 4.5 基于ADI-FDM算法的瞬态热传导仿真 |
| 4.5.1 ADI-FDM算法迭代公式 |
| 4.5.2 热阻网络方法与FDM算法的联系 |
| 4.5.3 等效热阻方法 |
| 4.6 数值算例验证 |
| 4.6.1 互连线解析解 |
| 4.6.2 改进的泊松方程算法 |
| 4.6.3 等效热阻与ADI-FDM流体传热 |
| 4.7 本章小结 |
| 附录 |
| A 恒等式证明 |
| 参考文献 |
| 第五章 电迁移Korhonen方程的分离变量法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电迁移模型 |
| 5.2.1 Black模型 |
| 5.2.2 Blech模型 |
| 5.2.3 Korhonen方程 |
| 5.3 分离变量法 |
| 5.3.1 稳态 |
| 5.3.2 瞬态 |
| 5.4 特征根的求解 |
| 5.4.1 特殊结构 |
| 5.4.2 任意结构 |
| 5.5 数值算例验证 |
| 5.5.1 解析特征根 |
| 5.5.2 特征根的数量 |
| 5.5.3 算法效率 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 多物理场耦合分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 色散传输线的电磁-热耦合分析 |
| 6.2.1 频域 |
| 6.2.2 时域 |
| 6.3 AlGaN/GaN HEMT的电-热耦合分析 |
| 6.3.1 自热效应 |
| 6.3.2 Anderson加速算法 |
| 6.4 PDN互连线的电-热-电迁移静应力耦合分析 |
| 6.4.1 EM-TM方程 |
| 6.4.2 电-热-应力耦合分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 附录 |
| A EM-TM方程 |
| B 贝塞尔方程 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间参与的项目 |
（7）基于SBR算法的海上目标复合电磁散射及SAR成像与识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外动态和发展趋势 |
| 1.2.1 复杂目标电磁散射特性研究 |
| 1.2.2 目标与随机粗糙(海)面复合散射特性研究 |
| 1.2.3 SAR成像技术研究 |
| 1.2.4 雷达目标识别技术研究 |
| 1.3 论文主要结构及安排 |
| 1.3.1 本文内容安排 |
| 1.3.2 论文的主要贡献及创新点 |
| 第二章SBR算法基本原理 |
| 2.1 几何光学(GO) |
| 2.2 基于面元法建模的射线追踪 |
| 2.3 物理光学近似(PO) |
| 2.4 物理绕射(PTD) |
| 2.5 数值算例与分析 |
| 2.5.1 物理绕射影响分析 |
| 2.5.2 slicy模型验证 |
| 2.6 本章小节 |
| 第三章 基于邻域搜索和双尺度剖分的SBR算法计算复杂目标RCS |
| 3.1 OpenGL在射线追踪过程中的应用 |
| 3.2 基于Octree加速的SBR算法 |
| 3.3 邻域搜索算法 |
| 3.3.1 邻域搜索算法介绍 |
| 3.3.2 邻域搜索算法实现 |
| 3.3.3 邻域搜索算法优化 |
| 3.4 双尺度剖分模型加速算法 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 OpenGL算法验证 |
| 3.5.2 邻域搜索算法加速效果对比 |
| 3.5.3 双尺度剖分算法加速效果对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于CUDA并行加速的SBR算法计算复杂目标RCS |
| 4.1 CUDA简介 |
| 4.1.1 CUDA编程模型 |
| 4.1.2 CUDA存储模型 |
| 4.2 基于CUDA的SBR并行加速算法设计 |
| 4.2.1 基于CUDA的SBR并行加速算法设计 |
| 4.2.2 SBR算法的并行程序内存分配及优化 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 基于SBR-TSM算法计算海面上方目标复合散射 |
| 5.1 基于双尺度模型计算海面散射 |
| 5.1.1 海面几何建模 |
| 5.1.2 双尺度模型(TSM) |
| 5.1.3 海面散射及回波仿真 |
| 5.1.4 海面布儒斯特角仿真分析 |
| 5.2 基于SBR方法的复合电磁散射计算 |
| 5.3 复合散射算例分析 |
| 5.3.1 海面上方导弹目标复合散射分析 |
| 5.3.2 海面舰船目标复合散射分析 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 基于电磁散射计算的海面舰船目标SAR成像 |
| 6.1 SAR成像原理 |
| 6.1.1 线性调频信号以及脉冲压缩 |
| 6.1.2 SAR成像系统 |
| 6.2 条带式SAR成像 |
| 6.2.1 RD成像算法 |
| 6.2.2 基于频域脉冲相干法回波模拟 |
| 6.3 聚束式SAR成像 |
| 6.4 海面舰船目标SAR成像仿真 |
| 6.4.1 条带式SAR成像仿真模拟 |
| 6.4.2 高分辨聚束式SAR成像仿真模拟 |
| 6.5 本章小节 |
| 第七章 基于深度学习的舰船目标SAR图像识别 |
| 7.1 Tensorflow简介 |
| 7.1.1 计算图 |
| 7.1.2 张量 |
| 7.1.3 会话 |
| 7.2 卷积神经网络基本结构 |
| 7.2.1 卷积层 |
| 7.2.2 池化层 |
| 7.2.3 激活函数 |
| 7.2.4 损失函数 |
| 7.3 网络最优化方法 |
| 7.4 舰船SAR图像识别网络构建 |
| 7.4.1 舰船SAR图像数据集制作 |
| 7.4.2 SAR图像识别网络构建 |
| 7.5 实验分析 |
| 7.5.1 网络超参数对网络训练影响分析 |
| 7.5.2 网络泛化性验证 |
| 7.6 本章小节 |
| 第八章 结束语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）基于IPO的含卷浪海面与目标复合电磁散射研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 海面几何建模 |
| 1.2.2 粗糙(地、海)面电磁散射研究 |
| 1.2.3 粗糙(地、海)面与目标的复合电磁散射研究 |
| 1.3 论文结构和安排 |
| 第二章 高海情下一维粗糙海面电磁散射研究 |
| 2.1 粗糙海面几何建模 |
| 2.2 二维空间中的锥形波 |
| 2.3 基于PO的粗糙海面电磁散射研究 |
| 2.3.1 物理光学法(PO) |
| 2.3.2 粗糙海面电磁散射特性分析 |
| 2.4 二维空间中IPO的基本公式推导 |
| 2.4.1 表面感应电磁流的求解 |
| 2.4.2 高海情下一维海面电磁散射特性分析 |
| 2.5 本章总结 |
| 第三章 一维含卷浪海面电磁散射研究 |
| 3.1 卷浪几何建模 |
| 3.1.1 浪高与风速关系 |
| 3.1.2 波长与风速关系 |
| 3.1.3 卷浪模型的建立 |
| 3.2 一维含卷浪海面几何建模 |
| 3.2.1 卷浪与海面叠加方法 |
| 3.2.2 含单卷浪海面的几何模型 |
| 3.2.3 含多卷浪海面的几何模型 |
| 3.3 一维含卷浪海面电磁散射特性分析 |
| 3.3.1 含单卷浪海面的电磁散射 |
| 3.3.2 含多卷浪海面电磁散射 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 一维含卷浪海面上方二维目标的电磁散射研究 |
| 4.1 二维空间中PO-IPO方法的计算公式推导 |
| 4.2 一维含卷浪海面与二维目标复合电磁散射研究 |
| 4.2.1 一维含卷浪海面与圆柱目标复合电磁散射 |
| 4.2.2 一维含卷浪海面与导弹目标复合电磁散射 |
| 4.3 一维含多卷浪海面与上方二维目标复合电磁散射 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 二维含卷浪海面及其与上方三维目标的复合电磁散射研究 |
| 5.1 二维含卷浪海面几何建模 |
| 5.1.1 二维时变卷浪几何建模 |
| 5.1.2 二维含卷浪海面几何建模 |
| 5.2 三维空间中IPO的基本理论 |
| 5.3 二维含卷浪海面电磁散射研究 |
| 5.3.1 二维卷浪电磁散射 |
| 5.3.2 二维含卷浪海面电磁散射 |
| 5.4 二维含卷浪海面与三维目标复合电磁散射研究 |
| 5.4.1 三维空间PO-IPO方法计算公式推导 |
| 5.4.2 粗糙海面与上方导体目标的复合散射分析 |
| 5.4.3 二维含卷浪海面与三维导弹目标复合电磁散射 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）波束照射下海面上方目标的近场复合电磁散射（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电磁散射计算方法 |
| 1.2.2 近场电磁散射计算方法 |
| 1.2.3 目标的角闪烁特性研究 |
| 1.3 主要工作和内容安排 |
| 第二章 近场条件下弹跳射线法理论 |
| 2.1 近场条件下散射场 |
| 2.1.1 远近场的划分 |
| 2.1.2 近场RCS的定义 |
| 2.1.3 近场条件下物理光学法(PO) |
| 2.1.4 几何光学法 |
| 2.1.5 物理绕射理论PTD |
| 2.2 弹跳射线法 |
| 2.2.1 射线管的生成 |
| 2.2.2 射线管和三角面元求交 |
| 2.2.3 射线追踪 |
| 2.3 射线阶数对目标散射特性的影响 |
| 2.4 方法验证 |
| 2.5 本章总结 |
| 第三章 波束照射下目标近场电磁散射 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 天线方向图 |
| 3.3 局部照射条件 |
| 3.4 天线波束照射目标近场方法验证 |
| 3.5 天线波束照射目标近场散射特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 波束照射下目标与粗糙海面的近场复合电磁散射 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 粗糙海面建模 |
| 4.3 目标和海面的一体化建模方法 |
| 4.4 多普勒频移特性分析 |
| 4.5 波束照射目标与粗糙海面的近场散射特性 |
| 4.6 本章总结 |
| 第五章 天线波束照射下目标的角闪烁 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 角闪烁的物理本质和产生机理 |
| 5.3 计算仿真 |
| 5.3.1 双体球目标的角闪烁线偏差 |
| 5.3.2 三体球目标角闪烁线偏差 |
| 5.3.3 舰船目标的角闪烁线偏差 |
| 5.4 本章总结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于零折射率超材料的模式转换器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 模式转换器研究现状 |
| 1.2.2 零折射率超材料研究现状 |
| 1.3 论文内容与结构 |
| 第二章 硅基光波导理论 |
| 2.1 光波导模式理论 |
| 2.1.1 光波导几何光学分析 |
| 2.1.2 光波导波动光学分析 |
| 2.2 光波导模式分类 |
| 2.2.1 传导模与辐射模 |
| 2.2.2 横电模与横磁模 |
| 2.2.3 奇模和偶模 |
| 2.3 波导模式转换实现 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 零折射率超材料理论 |
| 3.1 零折射率超材料的特性 |
| 3.1.1 光束聚焦 |
| 3.1.2 隧穿效应与超耦合 |
| 3.1.3 波阵面裁剪 |
| 3.2 基于ZIM的空气波导模式转换器 |
| 3.3 零折射率超材料的制备 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 零折射率超材料模式转换器设计 |
| 4.1 硅波导模式转换器的设计 |
| 4.2 硅波导模式转换器的结构优化 |
| 4.2.1 几何投影法 |
| 4.2.2 结构拓扑优化流程 |
| 4.2.3 功能区的结构拓扑优化 |
| 4.3 硅波导模式转换器性能评价 |
| 4.4 基于ZIM的氮化硅波导模式转换器设计与优化 |
| 4.4.1 氮化硅波导模式转换器结构设计 |
| 4.4.2 氮化硅波导模式转换器结构优化 |
| 4.4.3 氮化硅波导模式转换器效果评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 非零折射率模式转换器设计 |
| 5.1 基于锗材料的硅波导模式转换器设计 |
| 5.1.1 有限元仿真模型 |
| 5.1.2 结构拓扑优化 |
| 5.2 模式转换效果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 内容总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、分析二维导体电磁散射问题的FEM/POPTD方法——TE模(英文)（论文参考文献）
- [1]基于石墨烯传输线的THz基模传播机理与CRLH漏波天线研究[D]. 高睦志. 山东大学, 2021(11)
- [2]人工磁导体在毫米波无源器件中的研究与设计[D]. 金俊. 南京邮电大学, 2020(03)
- [3]海面及其上电大尺寸目标时域复合近场电磁散射及成像研究[D]. 郭广滨. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [4]半空间电大散射问题的并行多层快速多极子方法及其区域分解关键技术研究[D]. 翟畅. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [5]基于波导结构的缝隙阵列及连续切向节阵列天线研究[D]. 王安康. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [6]集成电路的多物理场建模仿真技术研究[D]. 陈亮. 上海交通大学, 2020(01)
- [7]基于SBR算法的海上目标复合电磁散射及SAR成像与识别研究[D]. 董春雷. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [8]基于IPO的含卷浪海面与目标复合电磁散射研究[D]. 潘艳兰. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [9]波束照射下海面上方目标的近场复合电磁散射[D]. 张颖. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [10]基于零折射率超材料的模式转换器研究[D]. 余丰毅. 北京邮电大学, 2020(05)