多層介質(zhì)球與任意方向入射波束的相互作用

發(fā)布時間：2020-06-23 08:25

【摘要】：多層介質(zhì)球與有形波束的相互作用一直以來都是理論研究和實際應(yīng)用的熱門話題,對生物醫(yī)學、光學操控、微波天線等眾多領(lǐng)域都具有指導作用和廣泛的應(yīng)用前景。本文主要討論了多層手征異向介質(zhì)球?qū)θ我夥较蛉肷淦矫娌ê透咚共ㄊ睦走_散射截面(Radar cross section),以及在軸入射高斯波束對多層介質(zhì)球的輻射力。本文主要取得的研究結(jié)果為:1.根據(jù)多層介質(zhì)球的散射理論,研究了雙層介質(zhì)球的散射和消光特性。首先分別討論了各種參數(shù)對金屬球表面覆蓋手征異向涂層的RCS的影響。經(jīng)過分析可知,手征異向介質(zhì)涂層可以顯著降低金屬球的后向散射,然后又分析了在增益介質(zhì)球表面覆蓋金屬納米涂層的消光特性。從中發(fā)現(xiàn)增益涂層球的消光特性出現(xiàn)了兩個共振峰,其中較大的峰值明顯大于純金屬球和增益球的共振峰,并且共振峰的位置和數(shù)值可以通過改變不同的涂層金屬和涂層厚度來調(diào)節(jié)。2.基于COMSOL Multiphysics仿真軟件,討論了多層手征介質(zhì)球與任意方向入射波束的相互作用。首先具體分析了任意方向入射平面波對球心坐標在原點和不在原點的雙層介質(zhì)的球遠區(qū)散射場特性,然后又繼續(xù)討論了沿不同軸入射的高斯波束對球心坐標不在原點的雙層介質(zhì)球的RCS的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),當系統(tǒng)為對稱系統(tǒng)時,對于斜入射RCS可以由水平入射時的RCS旋轉(zhuǎn)一定的角度得到。3.簡單推導了輻射力的表達式并且計算了多層介質(zhì)球的所受到的輻射力。首先分析了各種參數(shù)對多層手征介質(zhì)球輻射力的影響。然后,仿真了被金屬納米涂層覆蓋的手征介質(zhì)球在高斯波束入射下的輻射力,討論了手征參數(shù)和折射率對手征涂層球輻射力的影響。計算結(jié)果表明,當手征參數(shù)達到一定數(shù)值時,手征涂層球可以獲得一個較大的拉力,而且還可以通過改變手征參數(shù)的數(shù)值來調(diào)節(jié)拉力的方向。通過折射率的分析可知,調(diào)節(jié)內(nèi)層球的相對折射率可以改變被金屬納米涂層覆蓋的手征介質(zhì)球所受到的拉力,當內(nèi)層球折射率越大時,所受的拉力越小。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN951
【圖文】：