西南民族大学学报（自然科学版）
西南民族大學學報（自然科學版）
서남민족대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF SOUTHWEST NATIONALITIES COLLEGE·NATURAL SCIENCE EDITION
2015年
2期
229-233
,共5页
时变媒质%有限差分法%电波传播%衰减%振荡
時變媒質%有限差分法%電波傳播%衰減%振盪
시변매질%유한차분법%전파전파%쇠감%진탕
time-varying media%finite-difference method%wave propagation%attenuation%oscillation
从时变媒质中的麦克斯韦方程出发,首先推导出线性、均匀、各向同性的时变媒质中电场和磁场波动方程的一般表达式,然后应用有限差分法,推导出一般情况下电场的时间推进计算公式,计算得到了一种电导率随时间正弦变化:σ(t)=a1+a2sin2fst的电场数值解.结果表明,在该电导率时变媒质中传播的电磁波的电场有明显的衰减现象;当电导率的振荡频率等于电磁波的初始频率时,系数a1的增加将导致电场幅度的衰减加快,而系数a2的增加对电场幅度的衰减速度几乎没有明显的影响;当系数a1和a2不变且电导率的振荡频率为10n倍的电磁波的初始频率时,电场衰减速度与电导率的振荡频率呈现非线性的关系,计算结果表明:当电导率的振荡频率fs=2.45×108GHz即10-1倍的电磁波的初始频率时,电场的衰减最快.另外,电场衰减过程中频率没有改变,故在此电导率正弦时变媒质中传播的电磁波不存在“频移现象”.
從時變媒質中的麥剋斯韋方程齣髮,首先推導齣線性、均勻、各嚮同性的時變媒質中電場和磁場波動方程的一般錶達式,然後應用有限差分法,推導齣一般情況下電場的時間推進計算公式,計算得到瞭一種電導率隨時間正絃變化:σ(t)=a1+a2sin2fst的電場數值解.結果錶明,在該電導率時變媒質中傳播的電磁波的電場有明顯的衰減現象;噹電導率的振盪頻率等于電磁波的初始頻率時,繫數a1的增加將導緻電場幅度的衰減加快,而繫數a2的增加對電場幅度的衰減速度幾乎沒有明顯的影響;噹繫數a1和a2不變且電導率的振盪頻率為10n倍的電磁波的初始頻率時,電場衰減速度與電導率的振盪頻率呈現非線性的關繫,計算結果錶明:噹電導率的振盪頻率fs=2.45×108GHz即10-1倍的電磁波的初始頻率時,電場的衰減最快.另外,電場衰減過程中頻率沒有改變,故在此電導率正絃時變媒質中傳播的電磁波不存在“頻移現象”.
종시변매질중적맥극사위방정출발,수선추도출선성、균균、각향동성적시변매질중전장화자장파동방정적일반표체식,연후응용유한차분법,추도출일반정황하전장적시간추진계산공식,계산득도료일충전도솔수시간정현변화:σ(t)=a1+a2sin2fst적전장수치해.결과표명,재해전도솔시변매질중전파적전자파적전장유명현적쇠감현상;당전도솔적진탕빈솔등우전자파적초시빈솔시,계수a1적증가장도치전장폭도적쇠감가쾌,이계수a2적증가대전장폭도적쇠감속도궤호몰유명현적영향;당계수a1화a2불변차전도솔적진탕빈솔위10n배적전자파적초시빈솔시,전장쇠감속도여전도솔적진탕빈솔정현비선성적관계,계산결과표명:당전도솔적진탕빈솔fs=2.45×108GHz즉10-1배적전자파적초시빈솔시,전장적쇠감최쾌.령외,전장쇠감과정중빈솔몰유개변,고재차전도솔정현시변매질중전파적전자파불존재“빈이현상”.
