基于左右手混合傳輸線的微波濾波器仿真與實驗研究.pdf

1、電磁超材料(Metamaterials)是一種可以實現(xiàn)自然界中不存在的特殊電磁特性的人工材料。擁有負介電常數(shù)和負磁導率的該種超材料,因為電磁波在其內(nèi)傳播不同于傳統(tǒng)介質(zhì)中的表現(xiàn)反而遵循左手定則,所以大家更傾向于稱之為左手(Left-Handed)材料。近年來,左手材料因其獨特的性質(zhì)越來越受到人們的關(guān)注,也在越來越多的領域得到了研究和應用。本文將重點介紹利用左右手混合傳輸線(CompositeRight/Left-HandedTransmi

2、ssionLine)方法實現(xiàn)的左手特性介質(zhì),同時利用仿真和實驗的方法證明了該介質(zhì)可以構(gòu)成尺寸小,易加工和寬頻帶等優(yōu)點的濾波結(jié)構(gòu)。
　　論文的前兩章介紹了左手材料的概念和特性,實現(xiàn)左手材料的諧振方法以及試驗研究方法。而后在第三章重點介紹了傳輸線理論并分析了利用該理論等效實現(xiàn)的左手材料特性,第四章簡要介紹了該領域的研究進展,設計了兩種新型的左右手混合傳輸線平衡結(jié)構(gòu):一種在前人工作的基礎上設計了更加緊湊的交趾結(jié)構(gòu),通過對結(jié)構(gòu)參數(shù)的微調(diào)整

3、,使得介質(zhì)達到平衡條件;另一種將U型銅片縱像排列,通過仿真證明了該結(jié)構(gòu)同樣可以實現(xiàn)左手特性,并且利用前一種結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗對設計進行了改良,通過對結(jié)構(gòu)參數(shù)的微調(diào)得到了一個寬頻帶的濾波結(jié)構(gòu)。在第五章將上述兩種結(jié)構(gòu)級聯(lián)構(gòu)成帶通濾波器,并應對端口的設計進行了調(diào)整以便于實際加工,最后實物測量結(jié)果與模擬結(jié)果良好的吻合,證明了基于傳輸線構(gòu)造的左手材料在微波段可實現(xiàn)良好的濾波性能。本文最后對仿真以及實際加工過程中出現(xiàn)的問題進行了總結(jié),對左手材料的發(fā)展進行了