人工電磁結(jié)構(gòu)對微波的輻射和傳播的調(diào)控.pdf

1、人工電磁超材料（Metamaterials），是一種人工構(gòu)造的材料。通過人為地引入一些共振結(jié)構(gòu)形成周期排列，從而得到自然材料中本不存在的電磁性質(zhì)。因為這些超材料的特性可以實現(xiàn)人為調(diào)控，并且擁有許多獨特的物理性質(zhì)，所以在電磁學(xué)的發(fā)展應(yīng)用中受到廣泛關(guān)注，在物理學(xué)和材料學(xué)領(lǐng)域都是熱點研究對象之一，具有很重要的研究意義。
　　本文研究的主要內(nèi)容：
　?、偈紫?，我們介紹了人工電磁超材料的理論基礎(chǔ)，解釋了介電常數(shù)和磁導(dǎo)率兩個參數(shù)對其特性

2、起決定作用的原因。當(dāng)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率均為負數(shù)時，表現(xiàn)為左手材料的特性，當(dāng)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率均為零或其中一個為零時，表現(xiàn)為零折射率材料的特性。我們分析了零折射率材料的產(chǎn)生機理，研究了材料的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對S參數(shù)的影響。另外我們還特別介紹了亞波長金屬孔陣列的異常透射現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因為超材料激發(fā)人工表面等離激元。并由此延伸簡單介紹了人工表面等離激元。
　?、诹阏凵渎什牧蠈Σㄇ跋辔坏母纳?。設(shè)計一種高功率金屬網(wǎng)格材料天線透鏡。通過數(shù)值模擬，我們

3、發(fā)現(xiàn)零折射率材料透鏡覆蓋于一KU波段喇叭天線口面時可以改善喇叭天線波前相位，將喇叭天線的球面波前相位調(diào)制為較均勻的平面波，增益可提高2.27 dB，喇叭天線的功率容量可達到610 MW，實現(xiàn)了高性能的小型化天線。并簡單介紹了兩類貼片材料，以及零折射率材料最近幾年用于相位匹配方面的進展。
　?、刍谌斯け砻娴入x激元的超透射現(xiàn)象模擬。主要利用調(diào)控亞波長孔陣列超材料幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，激發(fā)局域人工表面等離激元，誘導(dǎo)異常光透射現(xiàn)象。本文解釋了三