调控电磁波--基于有源器件隐身衣的电磁目标幻象和无极灯罩辐射场的研究

本文主要从两个方面研究了电磁波的调控在电磁工程中的应用。一、基于T矩阵和边界积分方程的基本原理设计有源器件隐身衣,实现对电磁目标的幻象；二、基于耦合模理论设计用于紫外固化系统中的新型无极紫外灯微波谐振腔结构。近些年来,电磁隐身、幻象的研究成为科学和工程领域里最热门的课题之一。电磁目标幻象的研究内容主要包括：目标隐身、目标变换和目标移位。利用T矩阵和边界积分方程的基本原理设计有源器件隐身衣是实现电磁目标幻象的有效方法之一。本文从这一理论基础出发,进行了如下的研究。详细介绍了基于有源器件的电磁目标幻象的设计方法,推导了理想金属圆柱、双翼金属圆柱和任意物体的散射场,设计了三种有源器件隐身衣模型,并用MATLAB对实现目标隐身进行了仿真。在此基础上,研究了基于有源器件的电磁目标幻象,实现了几种典型物体的目标变换和理想金属圆柱的目标移位。为验证有源隐形衣设计方法的可靠性,计算了有源隐身衣的精度。计算结果表明,该方法具有较高的精度。本文对于有源隐身衣的模型设计和实现电磁目标幻象提供了一个新的思路,对于拓宽隐身衣的研究范围有着较为重要意义。微波紫外光固化技术被广泛应用在微电子、生物工程、工业生产等方面。本文基于传统紫外光固化设备的工作原理,设计了一种紫外光发生设备的微波辐射系统。利用HFSS软件设计了微波系统中的谐振腔和无极灯罩,并通过仿真获得其电磁场的分布和波端口的反射系数。通过实际加工、实验,实现了紫外发光功能。从而为进一步的完善、改进和投入使用奠定了重要的理论基础。