摘要：玻璃作为目前室内常用的建筑材料,无线信号通过玻璃时较大的插损会降低通信效率.本文设计了一种工作在2.4 GHz Wi-Fi频段的光学透明超表面,通过贴到玻璃两侧将无线信号实现区域聚焦以提高通信效率.为了获得满足区域聚焦的相位设计,超表面由耶路撒冷十字形和圆环两种双层结构组成,透明导电薄膜采用导电性好、光学透明度高的铜网.通过在微波暗室中扫描场强空间分布验证超表面的区域聚焦效果,与空白玻璃对比,在设计的整个聚焦区域均实现7.3 dB以上的场增强,与仿真结果较为符合.进一步测试了不同场景下的下载速度和网速稳定性验证透明超表面玻璃增强无线通信效率.结果表明,在实际使用环境中,设计的超表面玻璃较空白玻璃的下载速度可提高10 Mb/s,且下载速度浮动平稳.本文设计的光学透明超表面结构简单,使用便利,同时具备可移动性,可以根据通信增强需要进行随意摆放,为室内通信增强提供了一种可行的技术途径.

摘要：铅基织构压电陶瓷由于具有优异的机电耦合性能、高性价比、组分均匀、形状可控等优点,成为了近些年学术界和工业界所关注的热点材料,也被认为是众多压电器件更新换代的关键材料。本工作介绍了铅基织构压电陶瓷的设计原理和制备技术,分析了其相比于单晶及传统多晶陶瓷材料的特点和优势;其次,综述了铅基织构压电陶瓷制备方面的最新研究进展;最后,探讨了目前铅基织构压电陶瓷中存在的问题和未来发展所面临的挑战。

摘要：1–3型压电单晶复合材料结合弛豫铁电单晶与复合材料的优势,具有压电常数高、机电耦合系数极大、声阻抗低等特点,是理想的高频发射换能器压电元件。基于1–3型压电单晶复合材料设计并研制了高频宽带发射换能器,根据理论计算分析了压电单晶复合材料的性能特点,利用有限元建模仿真优化了换能器结构,研制的1–3型压电单晶复合材料发射换能器在250~410 kHz范围内发送电压起伏不超过3 dB,工作带宽达到160 k Hz,最大发送电压响应达178.4 dB,性能大大优于同尺寸结构的1–3型压电陶瓷复合材料高频换能器。运用1–3型压电单晶复合材料制作高频发射换能器可有效拓宽工作频带,提高水下声发射能力。

摘要：设计开发了用于赝热光鬼成像的时序可控系统,该系统能对赝热光鬼成像系统硬件进行精准的同步控制,从而对散斑尺寸和采样次数等影响成像质量的因素进行定量分析,实现不同条件下的高质量成像。同时在鬼成像系统中结合差分鬼成像、归一化鬼成像和正负关联成像,针对正负关联算法重构图像提出了二次优化方案,进一步提升了赝热光鬼成像系统的成像质量。通过实验验证了系统的时序控制性能和算法的优化效果。

摘要：场变换是一种与入射角度无关的新型电磁变换方法,可对电磁波极化和阻抗进行调控.本文提出了一种基于场变换理论的大角度入射涡旋电磁波产生方法.基于该方法设计了一种用于涡旋电磁波生成的人工媒质,并通过对其仿真验证了所提出的方法.设计的人工媒质为多层环形结构,可以透射生成2阶涡旋电磁波,并且具有较好的入射角度稳定性,在60°斜入射时仍能产生涡旋电磁波.

摘要：针对超材料优化设计参数多、权重各异的特点,提出一种基于加权实数编码的遗传算法,该算法采用等位基因或双倍基因实现对遗传基因的加权编码,是二进制编码中加权思想的推广,与普通遗传算法相比,加权实数编码遗传算法加入了人工选择因素,既可以加快种群收敛速度,又可以提高算法的求解质量,尤其适用于种群规模较大的遗传优化计算,文中以一个超材料吸波体的优化设计为例,对算法进行了验证。

摘要：以可低温共烧的高介电常数微波陶瓷材料BiNbO4(εr=43)和Bi2O3-ZnO-Nb2O5(BZN,εr=76)为介质材料,在Al2O3陶瓷(εr=9.8)基板上采用厚膜印刷的方法制备了埋入式多层电容器。利用HP4294A精密阻抗分析仪对其电学参数进行了测试和分析,并利用三维电磁场仿真软件HFSS对其电学特性进行了仿真和优化设计。实验研究表明,采用本材料体系制备的埋入式厚膜多层电容器可以获得相当大的单位电容C0(717.5～744.3pF/cm2);并且其电学特性相当稳定,基本不受基板和上层电路板的影响。基于本材料体系的埋入式厚膜多层电容器可望在移动通讯组件和微波集成器件等领域得到广泛的应用。

摘要：用磁谐振器和电谐振器组合构成左手材料是设计左手材料的一个重要方法.基于这一设计方法,提出了能够抑制双各向异性的磁谐振器和电谐振器设计原理,即单回路镜像对称设计原理和双(四)回路镜像对称设计原理.根据这两个设计原理,设计了具有双负特性(负介电常数和负磁导率)的新结构,并通过实验仿真验证了结构的双负特性,从而验证了两种设计原理的正确性.所提出的两个设计原理以及新结构对于设计新型左手材料具有重要的实际意义和指导意义.

摘要：本文设计了一种基于磁/电介质混合型基体的宽带超材料吸波体,吸波体基本单元由电阻膜、磁/电介质混合型基体以及金属背板组成.采用时域有限差分法对超材料吸波体吸波性能进行了仿真,使用遗传算法优化了反射率小于-10 d B的带宽.仿真结果表明,当超材料吸波体厚度为2.5 mm时,在7.8—18 GHz频率范围内的反射率小于-10 d B,具有厚度薄、宽带、极化不敏感等优点.通过等效电路模型对其工作机理进行了分析与讨论.最后制备样品进行测试,测试结果与仿真结果一致.

摘要：基于电卡效应的固态制冷技术,具有高效、环境友好、轻量、低成本和易于小型化等优点,是替代传统压缩机制冷的理想技术之一。在施加或去除电场时产生较大极化变化的铁电材料,则是制备基于电卡效应固态制冷器件的理想材料。近年来,人类对环境可持续发展的需求,使无铅块体陶瓷的电卡效应研究成为铁电材料领域的研究热点之一。本文首先回顾电卡效应研究历史上的标志性事件,随后简要介绍电卡制冷的原理,提出了在室温附近获得宽温区和大电卡温变的材料设计思路,之后系统综述了BaTiO3基、Bi0.5Na0.5TiO3基和K0.5Na0.5NbO3基无铅块体陶瓷电卡效应的研究进展,重点分析了这三类无铅块体陶瓷电卡效应的独特优势和面临的挑战,最后对无铅块体陶瓷电卡效应的发展趋势进行了展望。