【摘 要】
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光子带隙(PBG)结构由周期性的介质、金属或其混合体组成,对特定的频段具有带阻特性,其工程应用涉及光学和微波领域.近年来,光子带隙结构在微波工程领域,如微波电路、微波功率
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光子带隙(PBG)结构由周期性的介质、金属或其混合体组成,对特定的频段具有带阻特性,其工程应用涉及光学和微波领域.近年来,光子带隙结构在微波工程领域,如微波电路、微波功率放大器、天线、谐掁腔等方面得到广泛的应用,可抑制表面波以改进性能.因此,PBG结构的带阻特性的理论分析和计算对其工程设计具有重要的实际价值;探索用复杂媒质组成PBG结构的潜在特点更有着重要的理论意义.该论文基于时域方法研究PBG结构中电磁波的传输系数及色散特性.在传统的时域有限差分法的基础上,该文发展了几种计算PBG结构色散特性的新方法:分界面等效介电常数的时域有限差分法(EP-FDTD)、非Yee网格的高阶时域有限差分法(NY-FDTD)、时域伪谱(PSTD)及时域多分辨率法(MRTD).在这几种方法中,等效介电常数的时域有限差分法和时域多分辨率法可加速PBG结构色散特性的计算,并节省计算内存和时间;非Yee网格的高阶时域有限差分法和伪谱时域法用于分析复杂媒质PBG结构问题,具有建模简单方便、通用等优点.该文分别采用上述方法研究了各向同性、电、磁各向异性媒质的PBG结构的色散特性,总结出带阻特性的规律.
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