雙通帶左手材料電磁特性的研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、左手材料(LeftHandedMaterial)是一種新型人工電磁超材料，其特點是介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ同時為負值。正是這一獨特的電磁特性決定了其具有一些不同于普通材料的物理性質(zhì)。近年來，由于其良好的應(yīng)用前景，對于左手材料理論和實驗的研究已為國際上的熱點。
　　 自從Smith等人首次在微波頻段內(nèi)實現(xiàn)了左手特性以來，大量基于SRRs-Wires結(jié)構(gòu)的左手材料的結(jié)構(gòu)單元被提出[30,37]。目前左手材料工作頻段多為單通帶，在多個頻段

2、具有左手特性的結(jié)構(gòu)設(shè)計也是人們研究的重點。本文在傳統(tǒng)SRRs-Wire結(jié)構(gòu)以及漁網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過引入多個磁響應(yīng)，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的雙通帶特性。傳統(tǒng)的SRRs-Wire結(jié)構(gòu)很難在高頻段實現(xiàn)左手特性，而漁網(wǎng)結(jié)構(gòu)的低損耗、寬頻段、垂直入射等優(yōu)點使其在太赫茲波段和光波段得到廣泛應(yīng)用。論文主要工作內(nèi)容如下:
　　 首先利用電磁仿真軟件得到了垂直入射和斜入射情況下結(jié)構(gòu)的S參數(shù)，基于傳輸矩陣理論，結(jié)合等效電磁參數(shù)反演算法編程得到了垂直及斜入射情

3、況下的等效介質(zhì)參數(shù)。
　　 其次在傳統(tǒng)SRRs-Wire結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，利用不同結(jié)構(gòu)的開口諧振環(huán)所產(chǎn)生不同負磁響應(yīng)的特點，設(shè)計了同向開口雙環(huán)的SRRs-Wire結(jié)構(gòu)。一方面通過增加單元結(jié)構(gòu)金屬線的數(shù)目實現(xiàn)了雙通帶左手特性，另一方面通過降低內(nèi)外環(huán)相互耦合，從而使得結(jié)構(gòu)的左手特性具有很好的可調(diào)性。
　　 最后在傳統(tǒng)的漁網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，利用兩組介電常數(shù)不同的介質(zhì)基板設(shè)計了一種雙漁網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的雙通帶特性。為了克服電磁波極化方式