高等电磁波理论 课件 13 对偶与巴比涅原理_第1页
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第三章电磁定理与原理

3.4对偶与巴比涅原理浙江大学信息与电子工程学院《高等电磁波理论》12互补结构的电磁特性问题：互补结构的电磁特性是否有关联？金属孔金属盘开口环孔开口环3电（磁）源的对偶性ElectricsourcecaseMagneticsourcecaseEeHmHe-EmDeBeBe-DeJMρeρmεμμεAFφφm电流源产生的辐射场磁流源产生的辐射场对偶性关系4麦克斯韦方程的对偶性原始形式对偶形式对偶性关系OriginalFormulationDualFormulationEHH-EJMM-Jεμμε缺点：自由空间（真空）变成一个磁性材料5麦克斯韦方程的对偶性（辐射问题）原始形式对偶形式对偶性关系优点：自由空间（真空）性质不变OriginalFormulationDualFormulationEη0HH-E/η0JM/η0M-η0Jεrμrμrεr自由空间天线与辐射的对偶关系6孔径辐射Uniquenesstheorem（唯一性定理）Imagetheory（镜像原理）Surfaceequivalenceprinciple（面等效原理）Dualityprinciple（对偶原理）PEC面等效原理PEC金属口径辐射左侧（内部）右侧（外部）边界镜像原理积分可得右侧辐射场7巴比涅原理SaPECPMC问题①（入射波）Sm问题②（PEC孔径）问题③（PMC平板）问题②（平面电流源不辐射切向磁场）问题③（平面磁流源不辐射切向电场）②+③问题①Babinet’sprinciple

(i)(righthalf-space)

8巴比涅原理（2）SaPECPMC问题①（入射波）Sm问题②（PEC孔径）问题③（PMC平板）问题③（另一种形式）入射场+散射场Babinet’sprinciple(ii)涵义：PEC孔径的右侧场=-PMC平板的散射场9巴比涅原理（3）SaPECPMC问题①（入射波）Sm问题②（PEC孔径）问题③（PMC平板）PEC问题④（PEC平板）Duality问题④（利用对偶性，将PMC换成PEC）Babinet’sprinciple(i)形式一Babinet’sprinciple(ii)形式二PEC孔径与PEC平板的散射关联10思考：互补天线cdab孔径天线无限大金属板互补天线孔径天线阻抗互补天线阻抗（互补天线阻抗关系）如何证明？自互补结构如何推广"Frequency-IndependentResponseofSelf-ComplementaryCheckerboardScreens."PhysicalReviewLetters114,237401

(2015)11思考：互补超表面"Complementaryplanar

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