兩種新型負(fù)折射材料的設(shè)計(jì).pdf

1、自從負(fù)折射率材料在理論上突破和實(shí)驗(yàn)上證實(shí)以來(lái)，這種新型材料就成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。人們相繼在微波頻段、太赫茲頻段、紅外頻段、甚至光頻段設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了負(fù)的折射率材料。負(fù)折射材料是一種人工合成材料，其介電常數(shù)與磁導(dǎo)率在同一頻段同時(shí)為負(fù)，電磁波在其中傳輸時(shí)，E，H，K三者之間關(guān)系為左手螺旋關(guān)系，因此又稱為左手材料。負(fù)折射材料中傳播的電磁波波矢與能流方向相反，從而呈現(xiàn)出了許多異于常規(guī)介質(zhì)的新奇特性。
　　本文設(shè)計(jì)了兩種新型的負(fù)折射材料。通過數(shù)

2、值模擬和 S參數(shù)反演法得到的結(jié)果表明，這兩種結(jié)構(gòu)的材料分別具有單頻段和雙頻段的負(fù)折射特性。同時(shí)數(shù)值研究了這兩種負(fù)折射材料結(jié)構(gòu)單元的尺寸參數(shù)對(duì)材料的電磁參數(shù)的影響，并進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　本論文安排如下：
　　第一章介紹了負(fù)折射材料基本理論、新奇特性和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。
　　第二章對(duì)經(jīng)典的S參數(shù)反演法和仿真軟件HFSS做了簡(jiǎn)單的介紹。
　　第三章設(shè)計(jì)一種由改造的開口諧振環(huán)和十字交叉線為結(jié)構(gòu)單元的新型負(fù)折射率材料。利

3、用仿真軟件HFSS對(duì)這種新型材料結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行S參數(shù)提取，并通過S參數(shù)反演法得到材料的宏觀電磁參數(shù)，如介電常數(shù)、磁導(dǎo)率、波阻抗和折射率。結(jié)果表明該材料在21GHz到24.5GHz之間具有單頻段的負(fù)折射。同時(shí)分析了基本單元結(jié)構(gòu)的參數(shù)變化對(duì)負(fù)折射頻段的影響，根據(jù)分析的結(jié)果，給出了該材料在優(yōu)化參數(shù)下的介電常數(shù)、磁導(dǎo)率以及負(fù)折射率分布。
　　第四章利用改造過的“8”字矩形金屬環(huán)分別刻蝕在FR-4介質(zhì)基板的兩側(cè)，設(shè)計(jì)了一種雙頻段負(fù)折射材料的結(jié)