线电流源激励下无耗异向介质层覆盖导体圆柱电磁特性的研究

王海龙; 吴 群; 孟繁义; 李乐伟

doi:10.7498/aps.56.2608

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线电流源激励下无耗异向介质层覆盖导体圆柱电磁特性的研究

王海龙 , 吴群 , 孟繁义 , 李乐伟

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唯象论的经典领域

线电流源激励下无耗异向介质层覆盖导体圆柱电磁特性的研究

王海龙, 吴群, 孟繁义, 李乐伟

物理学报, 2007, 56(5): 2608-2615.

doi: 10.7498/aps.56.2608

Investigation of a lossless metamaterial covered conductor cylinder illuminated　by electric-line-source

Wang Hai-Long, Wu Qun, Meng Fan-Yi, Li Le-Wei

Acta Phys. Sin., 2007, 56(5): 2608-2615.

doi: 10.7498/aps.56.2608

摘要
研究了线电流源平行放置在无耗异向介质层覆盖的无限长导体圆柱附近模型的电磁特性.首先，给出了电磁模型描述，求出此电磁模型的精确解.其次，利用精确解进行数值计算，得到几何参数和电磁参数不同情况下电磁模型的近场图形，并通过方向性系数和归一化辐射阻抗研究其远场特性.利用异向介质的负折射特性，在异向介质层的近场图形内得到明显的“焦点”，这个焦点在普通介质层中是不存在的.该电磁模型同前人方法进行了比较，验证了本电磁模型的有效性.

关键词:
线电流源 /

异向介质 /

方向性系数 /

辐射阻抗
Abstract
The electromagnetic characteristics of the model for an electric line source radiating parallel to a lossless metamaterial covered infinitely long conductor circular cylinder is investigated. First, the electromagnetic model is presented and exact solution is derived. Second, the exact solution is employed in numerical calculations. The figures of the near field under different geometric and electromagnetic parameters are obtained; the characteristics of the far field properties are also studied through the directivity and normalized radiation resistance. Because of the negative refraction of the metamaterial, the distinct “focus”, which could not be seen in the conventional material, could be obtained in the material layer from the near field pattern. The presented electromagnetic model is compared with the former approach and its validity is proven.

Keywords:
electric line source /

metamaterial /

directivity /

radiation resistance
作者及机构信息
王海龙¹,

吴群¹,

孟繁义¹,

李乐伟²

(1)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001；新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：60571026)，电波环境特性及模化技术国家重点实验室项目(批准号：514860303HT0101)资助的课题.
Authors and contacts
Wang Hai-Long¹,

Wu Qun¹,

Meng Fan-Yi¹,

Li Le-Wei²

(1)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001；新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡
参考文献

施引文献

[1]	吴德会, 刘志天, 王晓红, 苏令锌. 表面缺陷的方向性对漏磁场分布的影响. 物理学报, 2017, 66(4): 048102. doi: 10.7498/aps.66.048102
[2]	马焕培, 贺西平, 兰正康, 阿卜力孜·阿卜来提. 弯曲振动矩形板辐射阻抗的计算. 物理学报, 2012, 61(19): 194302. doi: 10.7498/aps.61.194302
[3]	蒋双凤, 孔凡敏, 李康, 高晖. 光偶极天线的远场方向性研究. 物理学报, 2011, 60(4): 045203. doi: 10.7498/aps.60.045203
[4]	郑奎松, 吴昌英, 万国宾, 韦高. 复合左右手技术的二元阵天线的计算及测量. 物理学报, 2011, 60(5): 054104. doi: 10.7498/aps.60.054104
[5]	龚建强, 梁昌洪. 基于TE10矩形波导的异向介质有效本构参数提取算法. 物理学报, 2011, 60(5): 059204. doi: 10.7498/aps.60.059204
[6]	孙永志, 冉立新, 王东兴, 王伟光, 陈秋林. 一种新型异向介质设计及实验验证. 物理学报, 2010, 59(7): 4602-4606. doi: 10.7498/aps.59.4602
[7]	唐明春, 肖绍球, 高山山, 官剑, 王秉中. 新型电谐振人工异向介质抑制阵列天线单元间互耦. 物理学报, 2010, 59(3): 1851-1856. doi: 10.7498/aps.59.1851
[8]	季小玲. 大气湍流对径向分布高斯列阵光束扩展和方向性的影响. 物理学报, 2010, 59(1): 692-698. doi: 10.7498/aps.59.692
[9]	杨锐, 谢拥军, 胡海鹏, 王瑞, 满明远, 吴召海. 超宽带异向介质平面倒F天线. 物理学报, 2010, 59(5): 3173-3178. doi: 10.7498/aps.59.3173
[10]	贺西平. 弯曲振动阶梯圆盘辐射阻抗的计算方法. 物理学报, 2010, 59(5): 3290-3293. doi: 10.7498/aps.59.3290
[11]	王泽锋, 胡永明, 罗洪, 孟洲, 倪明, 熊水东. 腔壁弹性对水下小型圆柱形亥姆霍兹共振器共振频率的影响. 物理学报, 2009, 58(4): 2507-2512. doi: 10.7498/aps.58.2507
[12]	杨锐, 谢拥军, 李晓峰, 蒋俊, 王元源, 王瑞. 异向介质谐振响应的Floquet模分析. 物理学报, 2009, 58(2): 901-907. doi: 10.7498/aps.58.901
[13]	王泽锋, 胡永明, 孟洲, 倪明. 水下圆柱形Helmholtz共振器的声学特性分析. 物理学报, 2008, 57(11): 7022-7029. doi: 10.7498/aps.57.7022
[14]	戴小玉, 文双春, 项元江. 色散磁导率对异向介质中的调制不稳定性的影响. 物理学报, 2008, 57(1): 186-193. doi: 10.7498/aps.57.186
[15]	杨锐, 谢拥军, 王元源, 傅焕展. 加载异向介质非辐射介质波导中的慢波传输及应用. 物理学报, 2008, 57(9): 5513-5518. doi: 10.7498/aps.57.5513
[16]	王海龙, 吴群, 孟繁义, 李乐伟, 吴健. 有耗异向介质层覆盖普通介质圆柱电磁特性的研究. 物理学报, 2008, 57(8): 4883-4890. doi: 10.7498/aps.57.4883
[17]	孟繁义, 吴群, 金博识, 王海龙, 吴健. 二维各向同性异向介质负折射特性仿真验证. 物理学报, 2006, 55(9): 4514-4519. doi: 10.7498/aps.55.4514
[18]	赵国伟, 徐跃民, 陈诚. 柱形等离子体辐射场和阻抗的数值计算. 物理学报, 2006, 55(7): 3458-3463. doi: 10.7498/aps.55.3458
[19]	孟繁义, 吴群, 吴健. C波段平面异向介质设计及其后向波特性验证. 物理学报, 2006, 55(5): 2200-2205. doi: 10.7498/aps.55.2200
[20]	孟繁义, 吴群, 吴健. 1.7—2.7GHz宽频带小单元异向介质设计及其介质参数提取. 物理学报, 2006, 55(5): 2194-2199. doi: 10.7498/aps.55.2194

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物理学报. 2007, 56(5): 2608-2615.

doi: 10.7498/aps.56.2608.

唯象论的经典领域

线电流源激励下无耗异向介质层覆盖导体圆柱电磁特性的研究

1. (1)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001；新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：60571026)，电波环境特性及模化技术国家重点实验室项目(批准号：514860303HT0101)资助的课题.

收稿日期: 2006-09-27
修回日期: 2006-10-13
刊出日期: 2007-05-20

摘要: 研究了线电流源平行放置在无耗异向介质层覆盖的无限长导体圆柱附近模型的电磁特性.首先，给出了电磁模型描述，求出此电磁模型的精确解.其次，利用精确解进行数值计算，得到几何参数和电磁参数不同情况下电磁模型的近场图形，并通过方向性系数和归一化辐射阻抗研究其远场特性.利用异向介质的负折射特性，在异向介质层的近场图形内得到明显的“焦点”，这个焦点在普通介质层中是不存在的.该电磁模型同前人方法进行了比较，验证了本电磁模型的有效性.

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Investigation of a lossless metamaterial covered conductor cylinder illuminated　by electric-line-source

摘要

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作者及机构信息

(1)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001；新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡

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(1)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001；新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡

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Investigation of a lossless metamaterial covered conductor cylinder illuminated　by electric-line-source

1.
(1)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001；新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡

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(1)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001；新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡

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线电流源激励下无耗异向介质层覆盖导体圆柱电磁特性的研究

English Abstract

Investigation of a lossless metamaterial covered conductor cylinder illuminated by electric-line-source

1. (1)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 150001；新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡

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1.
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