左手波導(dǎo)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(fù)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(dǎo)率同時(shí)為負(fù)，這使左手材料具有一些特殊的電磁特性，如負(fù)折射，后向波，逆多普勒效應(yīng)等，在微波與光學(xué)領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。但是傳統(tǒng)基于開(kāi)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(yīng)用在較低頻段，這成為左手材料現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的瓶頸。波導(dǎo)傳輸線具有的功率容量大，低損耗等特點(diǎn)，利用傳統(tǒng)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)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(chǔ)，探討了波導(dǎo)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?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出具有寬帶大、損耗低的高性能左手傳輸波導(dǎo)，這種新型結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)對(duì)左手材料實(shí)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(xì)的分析了波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中左手傳輸?shù)臈l件，給出了設(shè)計(jì)左手波導(dǎo)的一般原則，并通過(guò)理想等效參數(shù)模型驗(yàn)證了矩形波導(dǎo)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?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的色散特性，揭示了該結(jié)構(gòu)能夠支持復(fù)合左右手模式傳輸?shù)奶匦裕茖?dǎo)和總結(jié)出產(chǎn)生復(fù)合左右手傳輸?shù)臈l件和一般規(guī)律。本文基于標(biāo)準(zhǔn)方形波導(dǎo)利用諧振槽耦合腔鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了具有復(fù)合左右手傳輸特性的傳輸波導(dǎo)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(fù)合左右手傳輸波導(dǎo)能夠工作于標(biāo)準(zhǔn)方形波導(dǎo)的主模截止頻率以下，預(yù)示該波導(dǎo)在小型化應(yīng)用方面具有很大的應(yīng)用潛力?；趶?fù)合左右手波導(dǎo)的特殊相位特性關(guān)系，本文還設(shè)計(jì)具有連續(xù)角