太赫茲波傳輸特性的FDTD方法研究

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1、摘要本文利用時域有限差分(FDTD)方法研究太赫茲波的傳輸特性。主要內(nèi)容包括：給出了時域的表面阻抗邊界條件(SIBC)，并把它引入到FDTD方法中代替直接在有耗介質(zhì)中的建模，減少了計算空間網(wǎng)格數(shù)，節(jié)省了計算時間和內(nèi)存需求，把THz波在有耗媒質(zhì)中的傳輸?shù)刃榘肟臻g問題，采用SIBC—FDTD方法研究了THz波在有耗介質(zhì)界面的反射特性，考慮了介質(zhì)電磁參數(shù)對THz波傳輸特性的影響；給出了等離子體隱身以及超寬帶THz雷達的原理，推導了適用于非磁性等離子體的分段線性遞歸卷積(PLRC)-FDTD方法，采用PLRC-FDTD方法分析了THz波在電子密度均勻分布、線性分布以及拋物

2、線分布等離子體中的傳輸特性，討論了三種等離子體涂敷導體平板時THz波的回波衰減特性；介紹了Floquet定理，引出周期結(jié)構(gòu)中的FDTD方法，推導了周期邊界條件以及總場邊界的迭代公式，給出了普通衣物以及防輻射衣物的周期構(gòu)成方式，采用周期結(jié)構(gòu)的FDTD方法研究了THz波在銀纖維結(jié)構(gòu)、衣物纖維結(jié)構(gòu)以及防輻射衣物中的傳輸性質(zhì)。關(guān)鍵詞：時域有限差分方法太赫茲波傳輸特性AbstractInthisthesis，themethodofFinite—DifferenceTime—Domain(FDTD)isappliedtostudythepropagationcharacteri

3、sticsoftheTerahertzwave．Thefollowingworkshavemainlybeendone．SurfaceimpedanceboundaryconditionsintimedomainarederivedandappliedinFirlite—DifferenceTime—Domainmethodinsteadofmodelinginlossymediastraightlywhichreducingthesolutionspaceandproducingsignificantcomputationalsavings．Thepropagat

4、ioninlossymediaofTHzwaveislookedasaproblemofhalf-space．SIBC—FDTDmethodisusedtoanalyzethereflectioncharacteristicsattheinterfacesoflossymediain他frequency．Thentheinfluencesofelectromagneticparametersarediscussed．Theprinciplesofplasmastealthtechnologyandultra-widebandTHzradarareintroduced

5、．Themethodofpiecewiselinearrecursiveconvolution(PLRC)-FDTDisderived，andusedtoanalyzethecharacteristicsofTHzwavepropagateintheplasmawhichthedistributingofelectrondensityareuniformity、linearityandparabola．Then，thereturnattenuationcharacteristicsofTHzwavepropagateintheconductorslabwhichis

6、coatedbyplasmar。arestudied．Finally,theFDTDmethodforperiodicstructureisintroduced，andtheperiodicboundaryconditionandthetotal—fieldboundaryarederived．Theclothingsstructureofcommonandradiationprotectionaregiveninthispaper．ThecharacteristicsofTHzwavepropagateinfibrestructureofsilver、clothi

7、ngsofcommonfibreandclothingsofradiationprotectionareanalyzedbyFDTDmethod．Keywords：Finite-DifferenceTime-DomainMethodTerahertzWavePropagationCharacteristic創(chuàng)新性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果，盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料，與我