《三維新型人工電磁媒質的場變換理論及其套用》是依託東南大學，由程強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：三維新型人工電磁媒質的場變換理論及其套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：程強
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
人工電磁媒質的出現使得基於光學變換理論的電磁器件設計和實現成為可能，但是這些特殊的電磁器件往往要求人工電磁媒質具有非均勻、各向異性的性質。為了考察這些器件能否真正具備控制電磁波的能力，往往需要通過仿真的方法來觀察電磁波在這些器件周圍的近場分布情況。普通商業軟體在解決此類問題時會出現格線剖分過密、計算時間過長、結果不收斂等情況，並對計算機的硬體處理能力提出了很高要求，因此現有的絕大多數光學變換方法僅限於二維問題。針對這種情況，我們將研究基於光學變換的三維場變換理論，一旦光學變換的形式確定下來，可直接將變換區域內的電磁場、電磁能量以及能量密度等參量通過解析方式表達出來。我們還將考慮變換區域記憶體在多重光學變換，或者變換坐標係為非笛卡兒坐標系條件下的場變換理論。由於人工電磁媒質通常為有耗媒質，因此需要進一步推導有耗條件下變換區域內的電磁場表達式。
結題摘要
我們研究了基於人工電磁媒質的場變換理論，並利用該理論來設計非均勻，各向異性的人工電磁材料的各種光學變換器件。為了考察這些器件能否真正具備控制電磁波的能力，往往需要通過仿真的方法來觀察電磁波在這些器件周圍的近場分布情況。普通商業軟體在解決此類問題時會出現格線剖分過密、計算時間過長、結果不收斂 等情況，並對計算機的硬體處理能力提出了很高要求，因此現有的絕大多數光學變換方法僅限於二維問題。針對這種情況，我們將研究基於光學變換的三維場變換理論，一旦光學變換的形式確定下來，可直接將變換區域內的電磁場、電磁能量以及能量密度等參量通過解析方式表達出來。在場變換理論的基礎上，我們將場變換理論與實際的人工電磁材料實驗結合起來，利用場變換理論對新型人工電磁材料的性質加以分析和預測，設計新型的電磁器件與天線，並利用實驗結果加以驗證，實現理論和實驗相結合的目標。
