新型左手材料的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、眾所周知，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率是表征材料的兩個(gè)特征物理量，傳統(tǒng)材料是介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時(shí)為正值，而本文研究的左手材料則是介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時(shí)為負(fù)值的新型人工合成周期性材料。左手材料的研究方向一方面是從一維向二維、三維發(fā)展，另一方面是從單一的頻帶向雙頻帶，多頻帶發(fā)展，同時(shí)左手材料在天線領(lǐng)域、微波器件等領(lǐng)域的應(yīng)用也成為左手材料的另一個(gè)發(fā)展方向。本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　1、詳細(xì)介紹了左手材料的背景意義和詳細(xì)的電磁特性，并指出了兩種實(shí)現(xiàn)

2、負(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率的方式。介紹了仿真軟件HFSS和測試左手特性的多種方法及兩種等效電磁參數(shù)的提取方法，并通過一種新型一維國旗型左手材料演示HFSS軟件的仿真過程和S參數(shù)等效電磁參數(shù)的提取方法，證明了該結(jié)構(gòu)在4.44 GHz～6.67 GHz頻段上具有左手特性。
　　2、提出了兩種新型一維左手材料：開縫工字型和工字型。首先通過HFSS軟件得到仿真的S參數(shù)，并通過S參數(shù)提取法提取出理論上的等效電磁參數(shù)；然后通過矩形波導(dǎo)法和S參數(shù)提取

3、法提取出測試的等效介電常數(shù)、磁導(dǎo)率和折射率，與仿真結(jié)果進(jìn)行對比，并加以分析，驗(yàn)證了這兩種新型的低損耗、寬頻帶、小單元的結(jié)構(gòu)分別在8.65GHz～14.17GHz頻段、8.79GHz～15.57GHz頻段上具有良好的左手特性。
　　3、提出了一種新型的二維左手材料：十字型結(jié)構(gòu)。首先介紹了該結(jié)構(gòu)的尺寸和等效原理圖，然后通過HFSS軟件進(jìn)行仿真，得到該結(jié)構(gòu)的電場分布圖和磁場分布圖，并提取出理論上的等效電磁參數(shù)，最后通過矩形波導(dǎo)法和S參數(shù)