基于左手介質的微波器件的設計及其性能研究.pdf

1、前蘇聯(lián)科學家Veselago在1968年從理論上提出:電磁波有可能在介電常數(shù)與磁導率均為負值的介質中傳輸,電場矢量、磁場矢量以及波矢量等滿足左手螺旋定則,于是,人們將具有該特性的介質命名為左手介質。這種介質具有一些超常的特性,如反向傳播現(xiàn)象、負折射現(xiàn)象、反多普勒現(xiàn)象、反古斯-漢森位移現(xiàn)象、零反射現(xiàn)象以及著名的超級透鏡特性等。由于自然界中尚未發(fā)現(xiàn)這樣的物質,有關研究工作長期沒有進展;直到20世紀90年代末期,英國科學家Pendry等人提出

2、利用人工周期性結構實現(xiàn)負介電常數(shù)與磁導率的理念,2000年美國D.R.Smith的研究小組首先運用Pendry的建議實現(xiàn)了介電常數(shù)和磁導率同時為負的介質,并于2001年通過實驗對左手特性的存在予以證實,從而掀起了該領域研究的熱潮。
　　鑒于這些超常特性在微波波段的濾波器、功分器、天線以及“隱身材料”等領域具有巨大的應用潛力,尤其在通信領域實現(xiàn)設備小型化、改善器件性能、擴展頻帶等方面的作用令人振奮,所以本文對左手介質的構造及傳播特性

3、進行研究。
　　論文介紹了左手介質理論基礎,重點分析微波在左手介質中的傳播特性,概述了左手介質研究領域的發(fā)展情況;隨后針對基于左手材料的多種微波器件和單元電路進行了建模、設計、仿真分析與實際電路測試驗證等一系列的研究,包括:
　　(1)1GHz半波長終端開路微帶線諧振器;
　　(2)1GHz終端開路復合左右手傳輸線0階諧振器;
　　(3)1GHz復合左右手耦合傳輸線諧振器;
　　(4)超寬帶濾波器和雙通道帶