重建有耗单层媒质和背景媒质的回归圆方法

本文提出重建有耗单层媒质的回归圆方法。在高频部分,以波数k为因变量的反射系数轨迹形成一个圆,根据圆心和半径,不需使用任何数值方法即可重建出媒质特性。此方法既适用于已知复反射系数谱,又适用于只知道反射系数振幅情况,从而使本方法更实用。     

分层媒质的剖面重建

分层媒质的剖面重建是电磁逆散射的基本问题，对研究复杂媒质的重建具有重要意义，本文对这一领域的研究现状进行了全面的总结，其中包括了我们所作的一些工作。     

非均匀有耗媒质部分参数的重建

在高频部分，通过用Ｗｅｎｔｚｅｌ—Ｋｒａｍｅｒｓ—Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ—Ｊｅｆｆｅｒｙｓ（ＷＫＢＪ）解作为内场近似，本文证明了有耗非均匀媒质的反射系数在复平面上的轨迹是个圆。根据不同入射角度、不同极化的高频反射系数圆的圆心与半径，可以重建出有耗媒质的部分关键参数。本文方法同时适用于已知复反射系数谱和仅知反射系数振幅情况。文中给出具体重建实例。     

任意连续媒质层介电常数剖面的分域重建

本文应用网络原理导出了渐变媒质层中反射系数的微分方程，进而获得了重建媒质介电常数的近似解析闭式。通过给出任意媒质层的等效网络ｓ参数，可以得到任意连续媒质层介电常数剖面的一种分域重建方法。重建实例证明了本方法的有效性。     

非连续媒质介电常数剖面的近似重建公式

对非连续媒质，Ｊｏｒｄａｎ等人给出了近似的剖面反演公式，但只适用于弱散射情况。本文借助于微波网络技术导出了非连续媒质中介电常数剖面的一个新的近似重建公式，它同时适用于弱散射和强散射。     

任意连续媒质层介电常数剖面的分域重建

本文应用网络原理导出了渐变媒质层中反射系数的微分方程,进而获得了重建媒质介电常数的近似解析闭式.通过给出任意媒质层的等效网络S参数,可以得到任意连续媒质层介电常数剖面的一种分域重建方法.重建实例证明了本文方法的有效性.     

同轴线中分层媒质电特性重建的病态问题研究

本文研究同轴线中分层媒质电特性重建的病态问题,对病态出现以及病态加剧的原因进行分析,指出与改变同轴线终端负载进行多次测量相比,改变频率多次测量可获得更多有效的信息以确保重建结果的唯一性和改善问题的病态特性.采用Levenberg-Marquardt算法的模拟重建结果证实了这一点.该结论对实际测量结果重建具有指导意义.     

重建一维多层媒质的时域信号流图法

本文首次提出重建多层媒质的时域信号流图法。通过多层媒质的等效网络,引出时域信号流图的概念,建立其使用法则。借此分析了多层媒质的时域反射机理,并给出重建方法。     

弱散射条件下半空间有耗媒质的近似重建公式

对于半空间弱有耗媒质，本文导出了用反射系数重建媒质相对介电常数和电导率剖面的近摊似反演公式，它们以解析闭式给出。     

弱散射条件下半空间有耗媒质的近似重建公式

对于半空间弱有耗媒质,本文导出了用反射系数重建媒质相对介电常数和电导率剖面的近似反演公式,它们以解析闭式给出。     

超媒质场论

本文通过对“动钟变慢与动钟变快”思想实验的具体分析,阐述了元电纵波的形变与光的惯性偏折。     

色散媒质中ADI-FDTD

基于交替方向隐式(ADI)技术的时域有限差分(FDTD)法是一种非条件稳定的计算方法，该方法的时间步长不受Courant稳定条件限制，而由数值色散误差决定。与传统的FDTD相比，ADI-FDTD增大了时间步长，从而缩短了总的计算时间。本文采用递归卷积方法将ADI-FDTD推广应用于色散媒质，推导了二维情况下色散媒质中的ADI-FDTD迭代公式。应用推导公式计算了色散土壤中目标的散射，并与色散媒质FDTD结果对比，在大量减少计算时间的情况下，两者结果符合很好。     

左手媒质的阻抗边界条件

从Maxwell方程出发，研究了平面波入射到空气和左手媒质的分界面上时，界面附近的电磁场，并将电场和磁场的关系表示为阻抗边界条件表达式，然后与右手媒质的阻抗边界条件进行对比，指出其形式上的统一和计算公式的区别。在此基础上，对多层媒质引用传输线法进行分析，并采用其给出的多层媒质的反射系数计算公式，计算了多层媒质内包含左手媒质时的表面反射系数，并对多层媒质包含左手媒质和右手媒质的情形进行了对比，研究了其反射系数幅度和相位的异同。最后将边界条件应用到阻抗半平面的散射场的计算中，探讨了平面波入射到单面涂敷左手媒质的阻抗半平面上时的散射场，并对场的计算公式作了简单分析。     

UPML媒质中的包络ADI-FDTD

由于交替方向隐式时域有限差分法(Alternating-Direction Implicit Finite-Difference Time Domain,ADI-FDTD)的数值色散会随着时间步长的增加而增加,文中讨论了单轴各向异性完全匹配层(uniaxial perfectly matched layer,UPML)媒质中包络交替方向隐式时域有限差分法(Envelope ADI-FDTD),推导了二维Envelope ADI-FDTD UPML的迭代公式,并提出一种新的离散方法。与ADI-FDTD UPML相比,改进后的Envelope ADI-FDTD UPML的时间步长可以取得更大,且能有效地修正相速误差,从而减少数值色散,提高计算精度。     

时变媒质效应的FDTD分析

将时域有限差分法（FDTD）拓展到时变媒质中，并对电磁波在时变媒质中的传输特性进行了系统分析，接着以微带线，3dB定向耦合器，低通滤波器为例，研究了时变媒质（仅电导率σ变化时）对置于其中的微波器件引起的性能变化，仿真结果表明这些微波器件巳无法正常工作。     

有界随机媒质的边界效应

本文运用强扰动波动理论推导了半空间强扰动随机媒质中平均电磁波所满足的方程,且在小尺度扰动下,给出了媒质的等效介电常数。分析和计算结果表明:在媒质分界面处存在一过渡层,在该过渡层中,分界面对媒质的等效介电常数有较大影响,在计算电磁波在有界随机媒质边界处的反射和折射时必须加以考虑。     

微结构光纤--新型光通信媒质

文章介绍了微结构光纤(MOF)的结构、导光机制和设计参数,详细讨论了MOF的几种新奇特性及其在光通信系统中广阔的应用前景,最后展望了我国在微结构光纤领域的研究.     

色散媒质中ADI-FDTD的PML

基于交替方向隐式(ADI)技术的时域有限差分法(FDTD)是一种非条件稳定的计算方法,该方法的时间步长不受Courant稳定条件限制,而是由数值色散误差决定。与传统的FDTD相比, ADI-FDTD增大了时间步长, 从而缩短了总的计算时间。该文采用递归卷积(RC)方法导出了二维情况下色散媒质中ADI-FDTD的完全匹配层(PML)公式。应用推导公式计算了色散土壤中目标的散射,并与色散媒质中FDTD结果对比,在大量减少计算时间的情况下,两者结果符合较好。     

混合颗粒媒质电磁波动理论

本文给出了混合颗粒媒质的定义,并推导出媒质中平均电磁波与散射电磁波所满足的方程。在稀疏媒质情况下,对方程进行了化简。作为所建立理论的一个实际运用,我们推导出求解复合材料等效介电常数的公式,其计算值与实验值符合很好。