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周期性图案化多层(PPML)- 基于RCWA的电磁特性分析-MATLAB开发

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简介:
本项目利用MATLAB结合矩形波导耦合算法(RCWA)对周期性图案化多层(PPML)结构进行电磁特性分析,提供详尽的设计与仿真工具。 基于散射矩阵(SM)算法的严格耦合波分析(RCWA)是用于模拟图案化多层结构电磁特性的强大工具之一。PPML-RCWA项目采用了一种特定形式来实现SM-RCWA方法,提供了三组功能:一组适用于TM偏振下的一维图案,另一组针对一维各向异性(双轴)图案,第三组则用于某些二维图案的模拟。 对于一维 TM 模式,该工具可以计算以下内容: 1. 强度反射率、透射率及逐层吸收率; 2. 完整的 2x2 散射矩阵; 3. 结构内的电场和磁场分布。 这些功能遵循特定分解规则 [c,d] 设计,在保证高性能的同时,还能有效模拟包含金属部分(等离子体光栅)在内的复杂结构。此外,该工具还能够处理平面外单轴材料。 对于一维双轴介质,则可以使用以下功能: 1. 透射衍射波的幅度、相位及偏振特性分析。 至于二维模式,目前可用的功能包括计算零阶衍射级散射矩阵(即4x4矩阵,其子矩阵为透射和反射琼斯矩阵)。该工具支持多种晶胞几何形状。

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  • PPML)- RCWA-MATLAB
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    本项目利用MATLAB结合矩形波导耦合算法(RCWA)对周期性图案化多层(PPML)结构进行电磁特性分析,提供详尽的设计与仿真工具。 基于散射矩阵(SM)算法的严格耦合波分析(RCWA)是用于模拟图案化多层结构电磁特性的强大工具之一。PPML-RCWA项目采用了一种特定形式来实现SM-RCWA方法,提供了三组功能:一组适用于TM偏振下的一维图案,另一组针对一维各向异性(双轴)图案,第三组则用于某些二维图案的模拟。 对于一维 TM 模式,该工具可以计算以下内容: 1. 强度反射率、透射率及逐层吸收率; 2. 完整的 2x2 散射矩阵; 3. 结构内的电场和磁场分布。 这些功能遵循特定分解规则 [c,d] 设计,在保证高性能的同时,还能有效模拟包含金属部分(等离子体光栅)在内的复杂结构。此外,该工具还能够处理平面外单轴材料。 对于一维双轴介质,则可以使用以下功能: 1. 透射衍射波的幅度、相位及偏振特性分析。 至于二维模式,目前可用的功能包括计算零阶衍射级散射矩阵(即4x4矩阵,其子矩阵为透射和反射琼斯矩阵)。该工具支持多种晶胞几何形状。
  • MATLAB波极仿真.pdf
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    本文通过使用MATLAB软件对电磁波的极化特性进行数值仿真和分析,探讨了不同条件下的电磁波传播规律。 电磁波的极化特性是电磁理论中的重要概念之一,它描述了电场矢量端点随时间变化的规律,在空间传播过程中形成特定模式。这一现象对于通信、遥感、雷达及天线设计等众多领域具有重要的实际应用价值。为了更直观地理解和分析这种特性,研究者们通常利用MATLAB软件进行仿真模拟。 在这些仿真中,主要涉及三种基本类型的电磁波:直线极化波、圆极化波和椭圆极化波。直线极化波表示电场矢量随时间作线性运动;圆极化波则是指电场矢量的端点沿圆形路径移动;而椭圆极化波介于两者之间,其轨迹为椭圆形。 利用MATLAB软件可以设定不同的参数值来模拟这些不同类型的电磁波。例如,在直线极化的情况下,通过调整两个分量的振幅和相位差可实现特定模式的生成。对于圆极化,则需要设置电场分量之间的相位差为±π/2以形成左旋或右旋的圆形轨迹;而对于椭圆极化来说,关键在于设定不等的振幅以及0到2π范围内的相位差异。 MATLAB中的仿真工具箱能够绘制出随时间变化的电场矢量路径图。通过观察这些图形,研究者可以直观地分析不同条件下的电磁波特性,并为实际问题提供理论支持和解决方案设计依据。 文章中提到的一些具体示例展示了不同的极化模式在MATLAB模拟环境中的表现形式(如图2至图6所示)。例如,相位差分别为0和±π时的直线极化情况;圆极化的展示以及不同椭圆轨迹下的变化等。这些可视化结果有助于加深对电磁波特性的理解。 此外,研究电磁波的极化特性对于解决电磁兼容性(EMC)及干扰问题同样具有重要意义。通过MATLAB仿真,在设计阶段可以预测并评估潜在的电磁影响,并采取适当的抑制措施来提高设备性能和可靠性。 综上所述,利用MATLAB进行电磁波极化的仿真模拟不仅有助于科研人员深化对这一现象的理解,也为实际应用中的技术挑战提供了有效的分析工具和支持手段。
  • DSPM场有限元
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    本研究采用基于DSPM技术的方法对电磁设备进行有限元分析,重点探讨了磁场下的磁链特性,为优化电磁设计提供了理论依据和技术支持。 DSPM磁链特性电磁场有限元分析由修杰完成。获得双凸极永磁开关磁阻电机(DSPM)的磁链特性是这一电机仿真、控制和性能分析的基础,因为该电机具有非线性的磁路结构并采用永磁体励磁。
  • 优质
    本文探讨了开关磁阻发电机的电性能特性,通过理论建模与实验分析相结合的方法,深入研究其运行效率和稳定性。 开关磁阻发电机供电特性分析由任洪林、刘玉孝撰写。文章从电磁特性和机电能量转换关系的角度阐述了开关磁阻电机在发电运行中的工作原理,并探讨了其作为发电机与电动机运行的区别。
  • 仿真波与结构
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    《仿真电磁波与周期性结构》是一本专注于分析和计算电磁波在各种周期性介质中传播行为的专业书籍。书中详细探讨了从理论基础到高级应用的技术方法,为科研工作者及工程技术人员提供了一套全面的工具集,助力于深入理解和设计先进的光电子器件和通信系统。 我们经常需要模拟电磁波(包括光和微波)入射到周期性结构中的情况,例如衍射光栅、超材料或频率选择表面。这类分析可以借助COMSOL产品库中提供的RF模块或波动光学模块来完成。这两个模块都提供了Floquet周期性边界条件及周期性端口,并能够计算反射和透射的衍射级数随入射角与波长的变化情况。本段落将探讨此类问题背后的理论概念并介绍其建模方法。
  • Biot-Savart 工具箱:数值积 Matlab
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    Bio-Savart磁性工具箱是一款专为Matlab设计的软件包,用于执行基于Bio-Savart定律的复杂磁场计算和模拟。 BSmag Toolbox 是一个用于在 Matlab 中对 Biot-Savart 定律进行数值积分的工具箱。它提供了一个简单的解决方案来计算任意 3D 载流灯丝在静磁近似中产生的磁通密度。该代码已记录并经过验证。 使用方法是将“BSmag Core”文件夹添加到路径中,然后运行其中的一个示例脚本。如果您使用此工具箱,请发送带有引用的消息告知作者,这样您的名字可以被加入到用户列表中。 参考文献如下: [Queval2015] L. Quéval,“BSmag 工具箱用户手册”,技术报告,杜塞尔多夫应用科学大学电气工程系,德国杜塞尔多夫, 2015年4月。
  • AMESim高速关阀动态与静态
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    本研究利用AMESim软件对电磁高速开关阀进行仿真分析,深入探讨其动态和静态特性,并优化设计参数以提升性能。 基于AMESim的电磁高速开关阀动静态特性研究
  • 材料曲线.zip
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    本资料探讨了各类磁性材料在不同磁场条件下的磁化特性,并提供了详细的磁化曲线图,适合科研人员和学生参考学习。 如何使用MATLAB绘制磁性材料的磁化曲线,适合初学者学习。
  • Ansoft无刷直流机径向
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    本文利用Ansoft软件对无刷直流电机进行仿真建模,详细研究了其内部径向电磁力特性的分布规律及影响因素。通过精确计算与模拟,为优化电机设计提供理论依据和技术支持。 无刷直流电机在各个领域的应用日益广泛。然而,在其运行过程中产生的振动与噪声问题对电机性能有着重要影响。其中,径向电磁力是导致转子振动的一个关键因素。