電磁超介質(zhì)在電磁波輻射中的應(yīng)用.pdf

1、電磁超介質(zhì)是一類具有超常物理性質(zhì)的新型人工電磁材料，因其具有與傳統(tǒng)電磁材料完全不同的電磁特性及其潛在的應(yīng)用前景而備受關(guān)注。2003年，左手材料（電磁超介質(zhì)之一）的發(fā)現(xiàn)被美國(guó)《Science》雜志評(píng)為世界十大科技突破之一。2006年，基于左手材料的二維圓柱隱身衣的實(shí)驗(yàn)研究也被《Science》雜志評(píng)為當(dāng)年的十大科技進(jìn)展之一。電磁超介質(zhì)的出現(xiàn)開辟了嶄新的研究領(lǐng)域，對(duì)未來通信、雷達(dá)、國(guó)防、微電子、醫(yī)學(xué)成像等科技及社會(huì)發(fā)展將產(chǎn)生重要的影響。

2、r>　　本論文以左手材料理論分析及新型天線的基本思想為基礎(chǔ)，首先研究了左手材料的微波響應(yīng)特性，然后著重研究了左手材料在天線技術(shù)中的應(yīng)用。本論文的主要工作可以概括為：
　　1.研究了左手材料及單負(fù)材料（介電常數(shù)或磁導(dǎo)率為負(fù)值）的空間電磁響應(yīng)行為。直接引入了一種修正后的、適用于分析左手材料或單負(fù)材料的色散時(shí)域有限差分（finite-different time-domain, FDTD）方法，并將其應(yīng)用于色散的、有耗的左手材料及單負(fù)材

3、料中電磁波傳播特性的分析，分別模擬了電磁波在左手材料和單負(fù)材料中的一維傳播特性及其在二維左手材料平板中的“完美透鏡”特性。
　　2.研究并分析了左手材料單元結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)特性。借助商業(yè)軟件仿真驗(yàn)證了Smith結(jié)構(gòu)左手材料所呈現(xiàn)的特性。在研究左手材料頻率響應(yīng)特性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了兩方面的研究工作：一是利用超級(jí)胞（Super-cells）結(jié)構(gòu)來拓展磁導(dǎo)率為負(fù)值Smith結(jié)構(gòu)的頻帶寬度，二是實(shí)現(xiàn)了多頻段左手材料結(jié)構(gòu)。
　　3.基于復(fù)

4、合左/右手傳輸線（composite right/left-handed transmission line， CRLH-TL）的后向波特性及漏波輻射原理，設(shè)計(jì)了一款新型的雙波束掃描的漏波天線（leaky-wave antenna，LWA），此天線在兩個(gè)頻段（分別為左手頻段和右手頻段）都能實(shí)現(xiàn)從-600到+600空間范圍內(nèi)的波束掃描。
　　4.研究了左手材料在諧振天線中的應(yīng)用?；谧笫植牧掀嫣氐闹C振響應(yīng)特性，從改善天線性能或減小天