基于左右手混合傳輸線的微波濾波器仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、電磁超材料(Metamaterials)是一種可以實(shí)現(xiàn)自然界中不存在的特殊電磁特性的人工材料。擁有負(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率的該種超材料,因?yàn)殡姶挪ㄔ谄鋬?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(lái),左手材料因其獨(dú)特的性質(zhì)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,也在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到了研究和應(yīng)用。本文將重點(diǎn)介紹利用左右手混合傳輸線(CompositeRight/Left-HandedTransmi

2、ssionLine)方法實(shí)現(xiàn)的左手特性介質(zhì),同時(shí)利用仿真和實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)左手材料的諧振方法以及試驗(yàn)研究方法。而后在第三章重點(diǎn)介紹了傳輸線理論并分析了利用該理論等效實(shí)現(xiàn)的左手材料特性,第四章簡(jiǎn)要介紹了該領(lǐng)域的研究進(jìn)展,設(shè)計(jì)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(chǔ)上設(shè)計(jì)了更加緊湊的交趾結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的微調(diào)整

3、,使得介質(zhì)達(dá)到平衡條件;另一種將U型銅片縱像排列,通過(guò)仿真證明了該結(jié)構(gòu)同樣可以實(shí)現(xiàn)左手特性,并且利用前一種結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改良,通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的微調(diào)得到了一個(gè)寬頻帶的濾波結(jié)構(gòu)。在第五章將上述兩種結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)構(gòu)成帶通濾波器,并應(yīng)對(duì)端口的設(shè)計(jì)進(jìn)行了調(diào)整以便于實(shí)際加工,最后實(shí)物測(cè)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(shí)現(xiàn)良好的濾波性能。本文最后對(duì)仿真以及實(shí)際加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié),對(duì)左手材料的發(fā)展進(jìn)行了