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論文重點：通過給石墨烯施加不同的電壓，實現了電磁波從正折射到負折射的轉變。模型介紹：作者在雙曲材料MoO3上一半區域覆蓋上石墨烯。然后在沒有覆蓋石墨烯的MoO3上面放上一個金納米棒，讓平面電磁波激發出金納米棒的偶極共振，偶極共振在雙曲材料上傳播，其波前為雙曲線，表明波是發散的。但是當波穿越同上一定電壓的石墨烯后，波前變為橢圓，表面波匯聚了。

人們對被限制在沿表面傳播的電磁波，例如表面等離激元(SPPs)，有很大的研究興趣，因為它在納米級光控制中有著潛在應用。在這篇文章中，我們將討論如何設置一個仿真來可視化表面等離激元的傳播以及頻率-波矢量色散關系。表面等離激元簡介電磁學的控制方程，也就是麥克斯韋方程組，可能看起來很簡單，但它們的含義卻極為廣泛和深刻。

電磁仿真已廣泛應用于有線與無線通信、衛星、雷達、半導體與微波集成電路、計算機、汽車、航空航天等等領域，從毫米波電路，射頻電路封裝設計驗證，到 PCB 板，天線設計等等。電磁仿真計算在民用與軍用領域的系統設計及仿真預測等方面都發揮著越來越重要的作用。達索系統于 2016 年先后收購德國電磁軟件 CST，及英國電磁及多物理場仿真軟件 Opera。

達索Simulia品牌旗下的CST工作室套裝，是用于設計、仿真和優化電磁系統的完備工具，被世界各地杰出的工程師和公司所廣泛采用。CST產品的三大支柱是精度、速度和易用性。達索系統SIMULIA旗下的CST軟件是一款專注于3D電磁場仿真、并提供電路、熱及結構應力協同仿真的設計軟件，提供完備的時域和頻域全波電磁算法和高頻算法。

RF 模塊和“波動光學”模塊均包含了“電磁波，頻域”接口，該接口可用于直接求解仿真模型中各處的復雜電場。而“電磁波，波束包絡”接口只能從“波動光學模塊”打開，可求解給定波矢的電場復包絡。在下文中，我們將“電磁波，頻域”接口簡稱為“全波”仿真，將“電磁波，波束包絡”接口簡稱為“波束包絡”仿真。

有兩點需要說明，第一個作者在仿真中使用的是偶極子光來近似等效聚焦渦旋光，第二點是作者的實驗現象我覺得也并不明顯是單向輻射，盡管他的仿真很明顯。

小結本文我們介紹了在 COMSOL Multiphysics 中定義電磁波模型的材料屬性的幾種方法。我們發現，在一定頻率范圍內，用于定義相對介電常數的材料模型甚至也適合定義金屬材料。另一方面，根據 “模擬電磁波問題中的金屬對象” 文章中的介紹，我們還可以通過邊界條件定義金屬域。

圖1（a）無點缺陷光子晶體結構建模；（b）設置等離子體二維點缺陷結構建模基于上述模型建立，對于此二維結構仿真，波源采用端口激勵，波沿Y軸傳播TE模式，電場沿著Z軸振動。為了計算結果的準確，對于此模型中的TM波，沿X軸的兩個邊界處設為完美磁導體，可以用來模擬Ｘ軸方向上無限多層。

3) 電磁兼容性（EMC）：仿真可用于分析電子設備之間的電磁干擾，以確保設備之間的互操作性。4) 電磁場輻射：研究電磁波的輻射和傳播，如雷電、電磁輻射等。5) 電磁散射和反散射：分析物體對電磁波的散射特性，如雷達散射和探測。6) 電磁場仿真：分析電磁場的分布和行為，如靜電場、磁場等。

然而，波導的結構和傳播方法不同于同軸電纜。同軸電纜通過由絕緣材料隔開的兩個導體傳播電磁波；而在波導中，電磁波是在一種支持不同傳播“模態”的空腔結構內部傳播。光學波導利用兩種材料的折射率差異，來確保光波傳播到預期目標位置。微波等應用所采用的非光學波導，通過阻抗或材料電導率來約束并引導電磁輻射的傳播。

具體來說，就是使用 COMSOL 中的有限元-邊界元（FEM-BEM）耦合方法，可以最大程度的還原實驗設置，例如，用于求解電磁兼容/電磁干擾（EMI/EMC）問題的天線增益測量或電路板的發射或抗擾度測試。使用這種耦合方法，也可以研究微帶貼片天線模型周圍無限自由空間的波傳播。

圖 11 仿真APP開發環境3、基于仿真APP的結構設計下面基于波導轉換器件分析APP，計算不同波導端口間的信號傳輸情況，并以此調整尺寸，優化結構設計。對于上述微帶線和共面波導，電磁波的傳播模式并不一致，且特性阻抗分別為50Ω和70Ω，阻抗失配，無法有效傳輸信號，通過APP中的參數控制進行迭代優化可以解決該問題。

在自由空間中（沒有電荷）中求解麥克斯韋方程，可得到用于描述以光速傳播的電磁波的波方程。這使得麥克斯韋認為光實際上是電磁輻射，并且存在電磁輻射范圍，只是其頻率（或波長）有所不同。從低頻（無線電波）到高頻（伽瑪射線），電磁頻譜涵蓋所有類型的電磁輻射。每種類型的輻射可通過相互成反比的頻率和波長進行表征。

1 整箭無線系統工作體制運載火箭在塔架內測試期間，大量無線信號在狹窄空間內傳播，工作環境相當惡劣，容易造成電磁干擾。火箭無線系統要求箭上天線周圍的活動平臺布置透波材料，地面接收天線盡可能對準箭上天線，使直線距離最短。

電磁能量的傳播方向，可以通過觀察電場等相位面的分布獲得最直觀的感受。等相位面，亦即波前，始終于電磁波的傳播方向垂直。對比喇叭和波導縱切面電場相位分布，可知：1）喇叭內的等相位面為一段圓弧，直至喇叭口處，方才逐漸形成閉合的橢球曲面；2）波導內的等相位面近似為一段直線，直至波導口處，電磁波向四周發散，等相位面相應的形成閉合的球形曲面。

麥克斯韋方程組的微分形式 二、光器件仿真原理 從本質上看，仿真光器件就是計算得出光場（電磁場）在器件和周圍環境中如何分布，以及如何隨時間變化。當電磁場隨時間呈正弦變化且振幅不變時，我們稱之為頻域分析。當電磁場隨時間的變化非正弦，例如是方波、三角波或高斯波時，稱作瞬態分析。這兩種分析所求解的偏微分方程不同，但都是由麥克斯韋方程組推導得到。

自由空間傳播算子的概念 VirtualLab Fusion中有效的傅里葉變換技術 例1:球面波的傳播 建模任務 仿真結果：焦平面上 仿真結果：略超過焦平面 仿真結果：遠離焦平面 例2：截斷平面波的傳播 仿真結果：近場平面

自由空間傳播算子的概念 VirtualLab Fusion中有效的傅里葉變換技術 例1:球面波的傳播 建模任務 仿真結果：焦平面上 仿真結果：略超過焦平面 仿真結果：遠離焦平面 例2：截斷平面波的傳播

仿真建模 使用波端口構建完整無限寬的“地”，以此消除除了電磁耦合以外的其他電磁效應，如圖2-1所示，其主要思路如下 : （1) 信號和電源都使用波端口創建激勵，波端口與外部PEC直接連接，使得沒有其他激勵形式的寄生效應和二次場。同時要注意，波端口寬度不要超過四分之一最大頻率波長，以消除波端口諧振的風險。