基于有源左右手傳輸線結構的超級透鏡和凋落波放大.pdf

1、新型人工電磁材料自提出至今，在不到十年的時間內得到了迅速發(fā)展，吸引了國內外眾多領域科學家的關注。新型人工電磁材料是由很多周期或者非周期的單元結構組成的具有新奇特性的材料，這些單元結構可以看作是細胞結構或者化學分子結構，單元尺寸通常小于或等于子波長，因此由這些單元結構組成的新型人工電磁材料可以等效為媒質。我們可以通過設計不同的單元結構來實現自然界中不存在的媒質和特性。但是任何媒質都存在損耗，尤其是基于諧振單元的媒質，損耗過大將影響其性能。

2、因此本文提出了一種有源的單元結構，通過加入有源元件使得能量可以饋入到媒質中，補償損耗，實現了有源的凋落波放大和超級透鏡現象。本文還利用新型人工電磁材料的原理設計制作了一系列小型化多頻天線。
　　 本文主要的研究內容可概括如下：
　　 (1)首先提出了一個新型的有源л型等效模型，實現了有源超級透鏡現象。Metamaterial的一個重要性質就是凋落波放大，2000年，Pendry利用此性質提出了一個“完美透鏡”的概念，打破

3、了傳統(tǒng)透鏡在分辨率上的局限性。但是由于任何媒質都是有耗的，所以完美透鏡是物理不可實現的，有耗的超級透鏡是可以實現的。我們利用這個新型的有源л型等效模型，通過在電路中加入負阻等有源器件，將能量注入到媒質中，實現了有源超級透鏡現象。
　　 (2)其次，利用這個有源л型等效模型的不同頻段模擬了電磁諧振晶體帶隙的雙層媒質，實現了有源的凋落波放大現象，通過加入有源元件，使電磁波通過此雙層媒質時透射系數大于OdB，即輸出幅值大于輸入幅值，注