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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明公开了一种以连续渐变形式实现高通特性的抗时间反射方法，属于时间超材料技术领域。本发明所述方法从多次时间边界出发给出其总时间反射系数，提取出时间维度的小反射理论，得到了任意连续渐变形式下无穷次时间边界干涉后的反射系数谱。本发明所述方法以指数渐变为例推导出了具体的反射系数谱解析式，并用电磁全波仿真验证了解析式的正确性，观察到了明显的超宽带抗时间反射现象。本发明所采用的连续渐变形式，在消除时间反射方面有着类似高通响应的特性。

主权项：1.一种以连续渐变形式实现高通特性的抗时间反射方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、计算时间边界的透反射系数考虑空间均匀、无界、无色散、各向同性的理想介质，介质磁导率μ始终不变，但介电常数ε在时刻由值ε′突变至值ε″，时刻即为时间边界；介电常数突变时存在如下时间边界条件：电位移和磁感应强度守恒；在时间边界条件约束下，时间边界的透射系数R和反射系数T分别表示为： 其中，Z′和Z″分别为前后介质的波阻抗；步骤2：时间小反射理论介电常数的变化呈阶梯状，一共有N+1个时间边界，N为正整数，在第n个时间边界即tn-1时刻介电常数由εn-1突变至εn，εn对应阶梯的持续时长为τn，1≤n≤N+1；当电磁波经历第n个时间边界时，总反射系数和透射系数分别为： 其中，和分别为第n-1个时间边界的总反射系数和总透射系数，-φn-1和φn-1分别表示第n-1个时间边界的总反射波和总透射波在第n-1次时间边界和第n次时间边界之间传播时所积累的时间相位，Tn和Rn分别为第n个时间边界的透射系数和反射系数；第N+1个时间边界的总反射系数中，只考虑包含一次反射系数项的情况，简化表示为： 其中，φ0＝0，Zn-1和Zn分别为第n个时间边界前后介质的波阻抗，0≤i≤n-1；当频率f趋于零时，令τn＝0，即介电常数ε0直接跃迁至εf＝εN+1，此时总反射系数表示为： 其中，由于τn＝0，因此φn＝0；令有： 由上式可得，零频修正项A表示为： 进而得到时间小反射理论，当电磁波经历N+1个时间边界时的总反射系数为： 步骤3：介电常数连续渐变时的时间反射系数谱在N趋于无穷大的情况下，阶梯突变过渡到连续渐变，此时任意时刻tn处局部的Γn和φn分别表示为dF和dφ： 其中，Zt和dZt分别为tn时刻的波阻抗及其变化量，dt为tn时刻的时间微分量；根据步骤2的时间小反射理论，在介电常数渐变的总持续时间τ处的总时间反射系数Rω表示为： 其中，h为积分变量，h∈[0，t]，t∈[0，τ]，上述公式即为任意阻抗连续时变函数对应的时间反射系数谱。

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