文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
微波集成左手传输线研究
姓名:苗凯
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:徐锐敏
20100601
摘要传输线的色散曲线斜率接近无穷大,此时相位变化在一个足够小梢匀衔O辔地左手传输线。此传输线模型分析了右手寄生参量对传输线零相位传输带宽的影关键词:左手传输线,,缺陷地,返波波导,介质集成波导,宽带零相位左手材料是一种介电常数与磁导率同时为负的人工合成材料。实现左手材料有多种方法,主要包括平面复合左右手传输线结构,基于开环谐振器型的谐振式复合左右手传输线结构和基于周期结构的返波波导左手传输线结构。本文的研究工作主要包括宽带左手传输理论研究和新型基于返波波导结构左手传输线研究。首先,从左手材料传输线理论出发,验证了宽带左手传输线的可行性。建立缛菽P秃吐菪绺心P停阅P徒械刃У缏凡问夂稀S纱酥谱鞑⒓庸了一种宽带左手传输线。此种传输线具有较宽的左手传输带宽,测试结果与仿真结果基本吻合,证明了模型的准确性。接着,验证过程中可以发现,平衡式复合左右手传输线在特定频率的相位传输常数为零,当右手寄生参数足够小时,变化为零姆段诰褪迪至顺泶阆辔淮洹S纱颂岢鲆恢挚泶阆辔蝗毕响,提出的缺陷地电感模型能有效的减小右手寄生参量。之后,本文从慢波系统理论出发,提出了一种新型返波结构左手传输线模型。此种结构为周期填塞波导,加工比起一般的膜片插入波导较为容易。经分析,当波导处于模式激励下工作在左手传输频带,此时波导罩传输的是返波。采用介质集成波导形式,构造了一种新型的多层介质集成左手传输线。此传输线结构同时具有波导结构的辐射损耗小等优点与传输线体积小等优点。介质集成波导左手传输线构建理念与波导传输线一样,都是在周期填塞徒鹗裟て穆úǖ里面形成返波传播特性,当单元长度远小于五时,传输线实现无耗反向传播,即群速与相速方向相反。这两种新型左手传输线结构为之后波导型和介质集成波导型左手传输线的广泛应用打下了基础。
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第一章引言左手材料的背景的电磁特性。在绝大多数情况下,自然界里各种介质的这两个参数一般都与频率磁波依然可以在介质材料中传播,而且表现出很多与传统介质,也就是一般所对应的右手材料截然相反的奇异特性,如后向波传播、负折射、逆多普勒效应、逆切伦科夫辐射、平板聚焦、完美棱镜等【】。这些奇异特性的发现,使得左手材料在微波、毫米波及光学领域都有着广泛的应用价值。世纪年代,匠套榈奶岢黾ù蟮卮俳巳斯じ春系绱挪牧系姆⒄与制备。人工复合电磁材料是指自然界中并不存在,只能够根据电磁场理论推导、种或两种以上的自然界中存在的物质饕J墙鹗艉偷缃橹按照一定的规则组虽然左手材料仅在世纪开始前后十多年才得到深入研究,但其在物理学、材料学、光学、力学和应用电磁学等领域所产生的影响力丝毫不逊于光子晶体。左手材料由于介电常数与磁导率同时为负而具有多种特殊的电磁性质,在精密仪器、智能控制和通讯系统等领域具有不可估量的应用价值。在左手材料研究工作的基年的世界十大科技突破之一。年,超材料又被美国的材料领域权威综述姥∥2牧峡蒲Я煊蛟诠昙涞氖蠼怪弧R宰笫在经典电磁理论中,介电常数￡与磁导率饬礁龊旯鄄问饕C枋隽私橹有关,并且这两个参数都为正值。而左手材料的提出与研究却改变了我们对这两个物理量的传统认识。左手材料的基本特征是介电常数￡和磁导率同时为负。在这种情况下,电计算、设计并且制备出来的具有特殊电磁特性的人造媒质或材料。它通常是由两合而成。在众多人工复合电磁材料的研究中,最具代表性的是光子晶体带隙,材料和左手材料猦础上,又历史性的提出了另外一种特殊超材料的概念,这使得人们对新型材料的认识水平上升到了新的水平。继“负折射率左手材料”被美国又酒牢甑氖澜缡罂萍纪黄浦螅俺牧弦矶放瘛痹俅伪黄牢杂志材料为典型代表的超材料丌辟了新的研究领域,正在推动着新一轮的技术革新。琇