新型微波導向介質(zhì)的設計與應用研究.pdf

1、異向介質(zhì)作為一種新型的人工電磁材料，因其獨特的物理性質(zhì)，已成為當前電磁學、物理學、光學、材料科學及交叉學科的研究熱點。其研究范疇包括左手傳輸線、復合左右手傳輸線、負折射媒質(zhì)、單負媒質(zhì)、電磁帶隙結(jié)構(gòu)及缺陷接地結(jié)構(gòu)等?，F(xiàn)有的二維異向介質(zhì)主要分為兩類：傳輸線型和(空間)諧振型。相比之下，諧振型異向介質(zhì)更接近于真實的媒質(zhì)，但現(xiàn)有的諧振型二維異向介質(zhì)或多或少存在著損耗大、窄帶、各向同性不均勻和高色散等缺點，嚴重制約了其應用。
　　 本論文

2、針對上述問題，以封閉式全金屬結(jié)構(gòu)二維異向介質(zhì)為主要的研究對象，在深入分析負折射率的電磁機理基礎上，系統(tǒng)地研究了諧振型異向介質(zhì)的構(gòu)造方法，并對(空間)電磁諧振結(jié)構(gòu)在微波電路和天線中的應用做了創(chuàng)新性和探索性研究。
　　 論文的主要內(nèi)容和研究成果為：
　　 1.根據(jù)經(jīng)典電磁理論、等效電路理論、等效介質(zhì)理論和嚴格的數(shù)學推導建立了諧振型異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元的物理模型和參數(shù)提取的數(shù)學模型。并詳細研究了諧振型異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元的特殊性質(zhì)和構(gòu)

3、造方法。
　　 2.基于已建立的異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元的數(shù)學物理模型，利用散射參數(shù)成功地提取了復合結(jié)構(gòu)單元的等效電磁參數(shù)。結(jié)合參數(shù)提取結(jié)果，深入研究了負介電數(shù)和負磁導率的物理含義，強化了諧振型異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)造手段。
　　 3.設計了一種新型的負磁導率結(jié)構(gòu)單元，并對該結(jié)構(gòu)單元及其衍生結(jié)構(gòu)的電磁特性做了系統(tǒng)的分析和驗證。在此基礎上，成功地實現(xiàn)了緊湊型封閉全金屬結(jié)構(gòu)二維異向介質(zhì)，并進行了實驗驗證。
　　 4.研究了電磁