雙通帶左手材料電磁特性的研究與結構設計.pdf

1、左手材料(LeftHandedMaterial)是一種新型人工電磁超材料，其特點是介電常數(shù)ε和磁導率μ同時為負值。正是這一獨特的電磁特性決定了其具有一些不同于普通材料的物理性質(zhì)。近年來，由于其良好的應用前景，對于左手材料理論和實驗的研究已為國際上的熱點。
　　 自從Smith等人首次在微波頻段內(nèi)實現(xiàn)了左手特性以來，大量基于SRRs-Wires結構的左手材料的結構單元被提出[30,37]。目前左手材料工作頻段多為單通帶，在多個頻段

2、具有左手特性的結構設計也是人們研究的重點。本文在傳統(tǒng)SRRs-Wire結構以及漁網(wǎng)結構的基礎上，通過引入多個磁響應，實現(xiàn)了結構的雙通帶特性。傳統(tǒng)的SRRs-Wire結構很難在高頻段實現(xiàn)左手特性，而漁網(wǎng)結構的低損耗、寬頻段、垂直入射等優(yōu)點使其在太赫茲波段和光波段得到廣泛應用。論文主要工作內(nèi)容如下:
　　 首先利用電磁仿真軟件得到了垂直入射和斜入射情況下結構的S參數(shù)，基于傳輸矩陣理論，結合等效電磁參數(shù)反演算法編程得到了垂直及斜入射情

3、況下的等效介質(zhì)參數(shù)。
　　 其次在傳統(tǒng)SRRs-Wire結構基礎上，利用不同結構的開口諧振環(huán)所產(chǎn)生不同負磁響應的特點，設計了同向開口雙環(huán)的SRRs-Wire結構。一方面通過增加單元結構金屬線的數(shù)目實現(xiàn)了雙通帶左手特性，另一方面通過降低內(nèi)外環(huán)相互耦合，從而使得結構的左手特性具有很好的可調(diào)性。
　　 最后在傳統(tǒng)的漁網(wǎng)結構基礎上，利用兩組介電常數(shù)不同的介質(zhì)基板設計了一種雙漁網(wǎng)結構，實現(xiàn)了結構的雙通帶特性。為了克服電磁波極化方式