雙負(fù)介質(zhì)平板對電磁波的反射和透射特性研究【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述通信工程通信工程雙負(fù)介質(zhì)平板對電磁波的反射和透射特性研究雙負(fù)介質(zhì)平板對電磁波的反射和透射特性研究摘要：綜述了雙負(fù)介質(zhì)的理論與法研究方面取得的進(jìn)展。介紹了若干雙負(fù)介質(zhì)的基本性質(zhì)及應(yīng)用。要：綜述了雙負(fù)介質(zhì)的理論與法研究方面取得的進(jìn)展。介紹了若干雙負(fù)介質(zhì)的基本性質(zhì)及應(yīng)用。分析了制備雙負(fù)介質(zhì)的方法。介紹了雙負(fù)介質(zhì)平板對電磁波的反射和透射特性的基本研究方法。分析了制備雙負(fù)介質(zhì)的方法。介紹了雙負(fù)介質(zhì)平板對電磁波的反射

2、和透射特性的基本研究方法。關(guān)鍵詞：雙負(fù)介質(zhì)；逆多普勒效應(yīng)；完美透鏡；傳輸矩陣；負(fù)折射。關(guān)鍵詞：雙負(fù)介質(zhì)；逆多普勒效應(yīng)；完美透鏡；傳輸矩陣；負(fù)折射。1.引言雙負(fù)介質(zhì)(DNG)也稱左手介質(zhì)(LHM)，其介電常數(shù)和磁導(dǎo)率均為負(fù)值，是最早于1967年由??前蘇聯(lián)物理學(xué)家Veselago[1]在理論上預(yù)言了的特殊介質(zhì)。雙負(fù)介質(zhì)中電磁波的電場強(qiáng)度、磁場E?強(qiáng)度和波矢量之間呈左手螺旋關(guān)系，且其折射率也為負(fù)值。Veselago同時指出，它還具有許H?k

3、?多反常的電磁學(xué)現(xiàn)象，例如反多普勒效應(yīng)、反常切倫科夫輻射等。這一發(fā)現(xiàn)開始引起人們極大的興趣。近年來雙負(fù)介質(zhì)因其異常的電磁特性，特別是在材料科學(xué)、光學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用前景，得到了越來越多的關(guān)注，成為電磁學(xué)研究的熱點。如亞波長聚焦的平板“完美透鏡”、高指向性的天線、電磁波隱身以及新穎的微波器件和光子器件等等。2.雙負(fù)介質(zhì)的電磁學(xué)性質(zhì)從理論上說，運(yùn)用麥克斯韋方程組，可以得到：（1）rrn????式中：為介質(zhì)折射率，為相對介電常數(shù)，為相

4、對磁導(dǎo)率?？梢钥闯?，麥克斯韋方程允許nr?r?和取負(fù)值。根據(jù)電磁理論，當(dāng)介質(zhì)的和同為正或負(fù)時，電磁波能夠在其中傳播；而當(dāng)r?r???和為一正一負(fù)時，電磁波表現(xiàn)為倏逝波，不能在物質(zhì)中傳播[2]。一般取正值的原因在于自然界??沒有發(fā)現(xiàn)折射率為負(fù)的介質(zhì)。若現(xiàn)在考慮雙負(fù)介質(zhì)的情況，則有以下討論：（1）麥克斯韋方程可簡化為如下形式EKH????????1HKE????????1礎(chǔ)上不斷優(yōu)化實驗，制備了各種微波段的負(fù)折射率材料，也有人采用電容和電感

5、組合實現(xiàn)負(fù)折射，上述兩種方法的原理都是通過設(shè)計材料使之產(chǎn)生電共振和磁共振使得介電常數(shù)0和磁導(dǎo)率??0，實現(xiàn)負(fù)折射。如果單考慮0的話，那么金屬就是一個很好的例子，由于表面等離子體激元?的存在，金屬對入射場的響應(yīng)有90的位相延遲，因此其介電常數(shù)為負(fù)值。磁場中并不存在像?金屬表面自由電荷那樣的自由磁荷，通過人工合成的方法制作小的“自由磁偶極子”來構(gòu)造0?的材料，然后嘗試把0和0的材料組合在一起得到同時滿足0和0的雙負(fù)介質(zhì)。????Pendry

6、在1999年指出，利用圖2中所示的開口環(huán)共振器開環(huán)諧振腔(splitringres2onat，SRR)就可以得到負(fù)的：當(dāng)頻率稍低于共振頻率時，磁導(dǎo)率為負(fù)值[5]。2001年，加州大學(xué)??圣迭戈分校的Smith[7]等物理學(xué)家成功地實現(xiàn)了這種構(gòu)想，制作出雙負(fù)介質(zhì)并通過實驗觀察到了光線的負(fù)折射。圖2近幾年來，研究者把納米科技應(yīng)用到雙負(fù)介質(zhì)的設(shè)計中，分別實現(xiàn)了光頻段的磁共振和電共振[8~11]。，但始終很難實現(xiàn)光頻段負(fù)折射現(xiàn)象，直到雙金屬線的