Анализ отражения наносекундных импульсов от метаматериала с отрицательной магнитной проницаемостью
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?оты с потерями:
Рис. 19
Рассмотрим импульс формы Гаусса с большей крутизной, который описывается выражением (19):
Рис. 20
Спектральная плотность импульса формы Гаусса с большей крутизной имеет вид:
Рис. 21
Отраженный от метаматериала импульс без потерь:
Рис. 22
Зависимость отраженного от метаматериала импульса от частоты с потерями:
Рис. 23
3. Анализ волновых процессов
Закончив исследование волновых процессов (т.е. меняя размеры элементов метаструктуры r и d), проведем их анализ.
При параметрах r=2 мм, а d=0,05мм (т.е. уменьшение параметра r на 3 мм) наблюдаем: значительное уменьшение амплитуды отраженного прямоугольного импульса от метаматериала с учетом потерь (рис.24) на 12%, без потерь (рис.25) - малое изменение формы импульса.
Рис. 24
Рис. 25
Уменьшение амплитуды импульса разности полиномов Лаггера в 10 раз с учетом потерь (рис.26), без потерь (рис.27) - изменений нет.
Рис. 26
Рис. 27
Амплитуды отраженных импульсов Гаусса с большей и меньшей крутизной уменьшились в 10 раз с учетом потерь (рис28), без потерь (рис.29) - изменений нет.
Амплитуды отраженных импульсов Гаусса с большей крутизной уменьшились в 10 раз с учетом потерь (рис30), без потерь (рис.31) - изменений нет.
При параметрах r=5 мм, а d=0,005мм (т.е. уменьшение параметра d в 10 раз) происходит:
небольшое изменение формы импульса прямоугольной формы с учетом (рис.32) и без учета (рис.33) потерь.
уменьшение амплитуды импульса разности полиномов Лаггера приблизительно на 50% без потерь (ри.35), а с учетом потерь (рис.34) изменений нет.
Амплитуда отраженного импульса Гаусса с большей крутизной уменьшилась на 10-15% без потерь (рис.36), с учетом потерь (рис.37) - на 5-7%, а у импульса Гаусса с меньшей крутизной - уменьшилась на 5-7% с учетом потерь (рис.38), без учета потерь (рис.39) - изменений не произошло.
Заключение
Проведен анализ волновых процессов при отражении импульсов от полубесконечного метаматериала с отрицательной для указанных форм импульсов, расчет отраженного поля проведен путем разложения падающего поля в интеграл Фурье, построены зависимости от времени для некоторых частных случаев, оценено влияние размеров элементов метаструктуры, без учета и с учетом потерь. Составлена программа в пакете Mathcad, с помощью которой проводились все построения.