有耗对称介质层反射系数的快速计算

作者:孙宪钢; 魏兵; 石磊
来源:西安电子科技大学学报, 2021, 48(06): 138-143.
DOI:10.19665/j.issn1001-2400.2021.06.017

摘要

对称介质层结构在实际生活中比较常见,特别是有耗情形居多,例如许多人工材料以及吸波材料,为了掌握这些结构的电磁传输效应,需要研究其电磁反射和透射特性。针对这种结构的特性,采用等效四端网络法研究了有耗对称介质层结构的反射特性。该方法借鉴传输线理论和传播矩阵的思想,将平面电磁波在有耗对称介质层的传输等效为四端网络,实现了对层状界面矩阵的简化处理,只考虑空间相位矩阵。相比于传播矩阵法,减少了矩阵连乘的数量,从而降低计算量,实现了反射系数的快速计算。文中光子晶体算例中,等效四端网络法的计算效率相比于传播矩阵法提升超过10倍,且传播矩阵法所用时间较长。仿真算例说明,对比传播矩阵法和FDTD方法计算结果,等效四端网络法所得结果是合理的,在计算多个频点或者宽频带时,计算效率远高于传播矩阵法。

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