左手波導特性的研究.pdf

1、左手材料是一種具有周期結(jié)構(gòu)特性的人工復合電磁材料。其宏觀電磁本構(gòu)參數(shù)特性表現(xiàn)為介電常數(shù)和磁導率同時為負，這使左手材料具有一些特殊的電磁特性，如負折射，后向波，逆多普勒效應等，在微波與光學領域有著巨大的應用潛力。但是傳統(tǒng)基于開口諧振環(huán)陣列結(jié)構(gòu)的左手材料損耗較大，帶寬低，色散特性不易控制；而平面?zhèn)鬏斁€形式的左手材料也只能應用在較低頻段，這成為左手材料現(xiàn)實應用的瓶頸。波導傳輸線具有的功率容量大，低損耗等特點，利用傳統(tǒng)的波導結(jié)構(gòu)來設計左手材料的

2、新思路則可以突破上述限制。本文以左手材料理論為基礎，探討了波導形式的左手材料的構(gòu)成原理和傳輸特性，并采用諧振槽耦合腔鏈式結(jié)構(gòu)設計出具有寬帶大、損耗低的高性能左手傳輸波導，這種新型結(jié)構(gòu)的波導對左手材料實用化研究具有重要的意義。
　　本文首先從左手材料的基本理論出發(fā)，結(jié)合傳統(tǒng)左手材料等效媒質(zhì)理論和等效電路理論，詳細的分析了波導結(jié)構(gòu)中左手傳輸?shù)臈l件，給出了設計左手波導的一般原則，并通過理想等效參數(shù)模型驗證了矩形波導中的左手傳輸現(xiàn)象。本文

3、利用本征模式法分析了諧振槽耦合腔鏈式結(jié)構(gòu)的色散特性，揭示了該結(jié)構(gòu)能夠支持復合左右手模式傳輸?shù)奶匦?，推導和總結(jié)出產(chǎn)生復合左右手傳輸?shù)臈l件和一般規(guī)律。本文基于標準方形波導利用諧振槽耦合腔鏈式結(jié)構(gòu)設計了具有復合左右手傳輸特性的傳輸波導及其專用饋電結(jié)構(gòu)和匹配電路。仿真結(jié)果還表明，這種復合左右手傳輸波導能夠工作于標準方形波導的主模截止頻率以下，預示該波導在小型化應用方面具有很大的應用潛力?；趶秃献笥沂植▽У奶厥庀辔惶匦躁P系，本文還設計具有連續(xù)角