Comsol RF模块相对介电常数的定义方式

2023-04-02 10:23 作者:呼啦啦老板 0人读过 | 我要投稿

折射率，可以单独输入折射率的实部和虚部，即 $n$ 和 $k$ ，同时相对介电常数是 $%CF%B5_r%3D(n-jk)%5E2$ 。该材料模型假定电导率为零，并假定了单位相对磁导率。

损耗角正切，需要输入实值相对介电常数 $%CF%B5_r$ 和标量损耗角正切δ。相对介电常数由 $%CF%B5_r%3D%CF%B5_r$ 计算，且材料电导率为零。

介电损耗，输入相对介电常数 $%CF%B5_r%3D%CF%B5_r$ 的实部和虚部。请注意符号：使用该接口时，如在虚部 $%CF%B5_r$ 输入一个正的实值数，将造成损耗，因为软件内部会将其乘以 $-j$ 。

Drude-Lorentz弥散，基于Drude自由电子模型和Lorentz振荡模型开发的材料模型。Drude模型( $%CF%89_0%3D0$ )用于金属和掺杂半导体，Lorentz模型描述了声子模及带间跃迁等谐振现象。通过加和来结合这两个模型，将能精确描述各类固体材料。它预测了复相对介电常数随频率的变化：
$%CF%B5_r%3D%CF%B5_%E2%88%9E%2B%5Csum_%7Bk%3D1%7D%5EM%20%20%5Cfrac%7Bf_k%20%CF%89_p%5E2%7D%7B%CF%89_%7B0k%7D%5E2-%CF%89%5E2%2Bi%CE%93_k%20%CF%89%7D%20$
其中 $%CF%B5_%E2%88%9E$ 是对相对介电常数的高频贡献、 $%CF%89_p$ 是等离子体频率、 $f_k$ 是振荡器强度、 $%CF%89_%7B0k%7D$ 是谐振频率， $%CE%93_k$ 是阻尼系数。由于模型计算了复值介电常数，COMSOL Multiphysics 内的电导率将设为零。这是模拟依赖于频率的电导率的方法之一。

Debye 弥散模型是Peter Debye基于极化弛豫时间开发的材料模型。模型主要用于极性液体。它预测了复相对介电常数随频率的变化：
$%CF%B5_r%3D%CF%B5_%E2%88%9E%2B%5Csum_%7Bk%3D1%7D%5EM%20%5Cfrac%7B%CE%94%CF%B5_k%7D%7B1%2Bi%CF%89%CF%84_k%7D%20$
其中 $%CF%B5_%E2%88%9E$ 是对相对介电常数的高频贡献、 $%CE%94%CF%B5_k$ 是对相对介电常数的贡献、 $%CF%84_k$ 是弛豫时间。由于模型计算了复值介电常数，电导率假定为零。这是另一种模拟依赖于频率的电导率的方法。