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左手材料设计与制备的研究进展

材料导报 2008年第6期22卷 95-99页

作者：付全红赵晓鹏西北工业大学电流变技术研究所西安710072

左手材料是一种介电常数ε和磁导率μ同时为负值的超材料,具有许多非常奇异的电磁学性质。阐述了左手材料的基本概念和性质,介绍了能够同时实现负介电常数和负磁导率的Ω形、S形和树枝等单一结构,综述了利用机械加工法和化学制备法制备... 详细信息

左手材料是一种介电常数ε和磁导率μ同时为负值的超材料,具有许多非常奇异的电磁学性质。阐述了左手材料的基本概念和性质,介绍了能够同时实现负介电常数和负磁导率的Ω形、S形和树枝等单一结构,综述了利用机械加工法和化学制备法制备的高频段负磁导率材料,以及基于耦合作用的电磁波垂直入射条件下左手材料的设计与制备方法,阐述了超材料负磁导率或左手行为的验证方法,最后展望了左手材料的应用前景。

关键词：左手材料负介电常数负磁导率负折射

晶格常数对左手材料的能量透射率及负折射率的影响

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计算物理 2014年第1期31卷 85-90页

作者：钟敏叶永红物理科学与技术学院南京师范大学南京江苏210023 贺州学院贺州广西542899

研究晶格常数对左手材料的能量透射率、负折射率以及品质因素(FOM)的影响.结果表明,随着晶格常数的减小,左手材料的低阶透射峰出现异常增大,其物理机制为阻抗匹配;左手材料的负折射的中心频率随着晶格常数的减小而蓝移,与理论结果基本一... 详细信息

研究晶格常数对左手材料的能量透射率、负折射率以及品质因素(FOM)的影响.结果表明,随着晶格常数的减小,左手材料的低阶透射峰出现异常增大,其物理机制为阻抗匹配;左手材料的负折射的中心频率随着晶格常数的减小而蓝移,与理论结果基本一致;晶格常数对左手材料的FOM有重要的影响,当晶格常数减小到一定值时,可以实现完美阻抗匹配,从而得到较高的FOM.

关键词：左手材料能量透射率负折射晶格常数

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一种用于毫米波通信的左手材料结构

激光与光电子学进展 2018年第5期55卷 326-329页

作者：朱亚鹏刘桥张正平贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

基于等效电路模型理论,在介质基板单侧放置了两个交错多开口的矩形金属环,形成了一个新的材料结构,通过理论分析和模拟仿真,提取了有效的电磁参数。结果表明,该结构在40.8~61.8GHz频段范围内的等效介电常数和等效磁导率均为负,绝对带宽... 详细信息

基于等效电路模型理论,在介质基板单侧放置了两个交错多开口的矩形金属环,形成了一个新的材料结构,通过理论分析和模拟仿真,提取了有效的电磁参数。结果表明,该结构在40.8~61.8GHz频段范围内的等效介电常数和等效磁导率均为负,绝对带宽达到21GHz,实现了宽频带特性。该研究结果为左手材料在毫米波通信中的应用提供了重要参考。

关键词：材料左手材料等效电路开口矩形金属环宽频带毫米波通信

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左手材料的色散和等倾干涉

激光与光电子学进展 2012年第9期49卷 138-144页

作者：黄振永北京理工大学珠海学院广东珠海519085

研究了左手材料棱镜的色散特性和左手材料平行平板的等倾干涉特性。对于左手材料棱镜而言,其色散时出射光偏离原来的传播方向与右手材料棱镜的色散规律恰好相反,且对于同一种单色光而言,当入射角相同时,左手材料棱镜的色散偏向角大于右... 详细信息

研究了左手材料棱镜的色散特性和左手材料平行平板的等倾干涉特性。对于左手材料棱镜而言,其色散时出射光偏离原来的传播方向与右手材料棱镜的色散规律恰好相反,且对于同一种单色光而言,当入射角相同时,左手材料棱镜的色散偏向角大于右手材料棱镜的色散偏向角。在研究左手材料平行平板的等倾干涉特性时,推导了反射光和透射光焦平面上的光强分布公式,分析了等倾干涉条纹的级数与亮、暗条纹的关系,讨论了光程差的影响因素及影响规律,推导了存在半波损失情况下的等倾圆环的亮环半径公式和暗环宽度公式。研究发现:对于左手材料平行平板的等倾干涉条纹而言,等倾干涉圆环中心处的干涉级数较小;偏离圆环中心越远,干涉条纹的级数越大。这一规律和右手材料平行平板的等倾干涉条纹规律不同。

关键词：材料物理光学棱镜色散等倾干涉左手材料

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左手材料平板对傍轴高斯光束聚焦特性分析

应用光学 2010年第6期31卷 883-887页

作者：易煦农刘劲松陈欢杜秋姣华中科技大学光电子科学与工程学院武汉国家光电实验室湖北武汉430074 孝感学院物理与电子信息工程学院湖北孝感432000

在傍轴近似下,推导出了左手材料平板聚焦系统的传输矩阵,并利用ABCD定律得到了高斯光束在左手材料中和经过平板透镜聚焦后的传输公式。高斯光束在左手材料内部和像空间的传输公式的研究表明:像高斯光束和物高斯光束束腰大小一致,即左手... 详细信息

在傍轴近似下,推导出了左手材料平板聚焦系统的传输矩阵,并利用ABCD定律得到了高斯光束在左手材料中和经过平板透镜聚焦后的传输公式。高斯光束在左手材料内部和像空间的传输公式的研究表明:像高斯光束和物高斯光束束腰大小一致,即左手材料平板透镜实际上对高斯光束没有聚焦作用。研究同时表明左手材料平板对高斯光束的聚焦与几何光学成像规律完全一致,而不存在一般透镜聚焦时的焦移效应。

关键词：左手材料 ABCD定律高斯光束焦移

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基于左手材料的微带阵列天线设计

固体电子学研究与进展 2019年第1期39卷 44-48,76页

作者：李晓丹李峰中北大学仪器与电子学院太原030051 山西百信信息技术有限公司太原030006

设计出一种由两个六边形开口谐振环组成的电磁超材料单元,这种新型的电磁超材料单元实现了左手特性。然后优化出一个中心频率为16 GHz的二元阵列微带天线,将左手材料单元置于辐射贴片周围,利用三维电磁仿真软件HFSS对其进行优化仿真,最... 详细信息

设计出一种由两个六边形开口谐振环组成的电磁超材料单元,这种新型的电磁超材料单元实现了左手特性。然后优化出一个中心频率为16 GHz的二元阵列微带天线,将左手材料单元置于辐射贴片周围,利用三维电磁仿真软件HFSS对其进行优化仿真,最终制作了一款加载左手材料的微带阵列天线。仿真及实测结果表明,在相同的工作频率下,加载了左手材料的阵列天线与普通阵列天线相比,其谐振点的回波损耗由-32.7 dB减小到-59.7 dB,同时在低频产生了谐振点,实测其旁瓣得到了有效的缩小,主瓣变窄,方向性增强,增益由8.3 dB增加到8.8 dB,提高了天线的多项性能指标,且实测回波损耗与仿真曲线吻合较好,在16 GHz处的增益图与仿真对比大致相同。

关键词：开口谐振环左手材料阵列天线宽频段

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一种新型的宽频带低损耗左手材料结构设计

激光与光电子学进展 2017年第9期54卷 316-320页

作者：沈纯纯李民权周永光李玄玄汪善栋潘旭安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230601

基于谐振型左手材料理论,提出了一种新型的宽频带、低损耗左手材料结构单元。利用Nicolson-Ross-Weir算法和Ansoft HFSS软件,得到该结构单元的等效介电常数、等效磁导率和等效折射率。结果表明,该结构单元具有低损耗特性;在23~32.3GHz... 详细信息

基于谐振型左手材料理论,提出了一种新型的宽频带、低损耗左手材料结构单元。利用Nicolson-Ross-Weir算法和Ansoft HFSS软件,得到该结构单元的等效介电常数、等效磁导率和等效折射率。结果表明,该结构单元具有低损耗特性;在23~32.3GHz频段范围内,其等效介电常数和等效磁导率均为负,同时等效折射率的实部为负,虚部接近于0。该结构为单元Kα波段左手材料的设计及其应用提供了一定的参考。

关键词：材料左手材料 Kα波段低损耗宽频带

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左手材料的设计及其在超宽带系统中的应用

左手材料的设计及其在超宽带系统中的应用

作者：易强江西师范大学

学位级别：硕士

左手材料由于其非同寻常的电磁特性，具有很大的应用前景。随着2001年Smith等人第一块微波段左手材料的问世,它引来了越来越多人的关注，成为当前国际物理学界和电磁学界的前言研究热点之一。目前常见的左手材料实现方法，主要可以分为... 详细信息

左手材料由于其非同寻常的电磁特性，具有很大的应用前景。随着2001年Smith等人第一块微波段左手材料的问世,它引来了越来越多人的关注，成为当前国际物理学界和电磁学界的前言研究热点之一。目前常见的左手材料实现方法，主要可以分为两大类：第一类是基于Smith模型的改进和衍生结构，本文中称为谐振型左手材料;第二类则是平面复合左右手传输线及其简化模型，本文中称为传输线型左手材料。本文主要对两种不同的左手材料实现方法的原理进行分析，并在此基础上运用两种不同的实现方法设计出了多种不同的左手材料。对于第一类左手材料，首先设计了一种新型谐振型左手材料结构单元，建模仿真，获得相应的传输特性曲线，运用S参数反演法提取相关的等效电磁参数，然后针对左手材料的设计主要集中在微波段的问题，通过调节双层SRR的几何参数，对基于双层SRR的U波段左手材料的设计进行了研究。对于第二类左手材料，以复合左右手传输线为理论基础，以其在超宽带系统中的应用为研究目标，设计了一款应用于超宽带系统且性能优良的小型超宽带带通滤波器。针对在超宽带系统所覆盖的频段内，5.25GHz无线局域网技术（WLAN）得到了很广泛的应用，为了克服超宽带系统通频带与WLAN通信互相干扰问题，将复合左右手传输线与嵌入式开路枝节组合在一起，设计了一款工作于超宽带系统且可以不受5.25GHzWLAN干扰的具有单一陷波特性的超宽带带通滤波器。

关键词：左手材料谐振型复合左右手传输线超宽带陷波

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左手材料微带天线的研究

左手材料微带天线的研究

作者：赵娜西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文研究了左手材料在微带天线中的应用,设计出新型的左手材料微带天线。本文进行了如下几方面的研究: 1、依据左手材料结构和微带单贴片天线的基本原理,研究了单贴片天线的辐射特性,馈电形式和匹配特性。 2、设计了特定频段的左手结构... 详细信息

本文研究了左手材料在微带天线中的应用,设计出新型的左手材料微带天线。本文进行了如下几方面的研究: 1、依据左手材料结构和微带单贴片天线的基本原理,研究了单贴片天线的辐射特性,馈电形式和匹配特性。 2、设计了特定频段的左手结构,讨论了变形开口谐振环的开口宽度、单元间距、内外环间距以及环数量对左手频段的影响。 3、将左手材料应用在微带天线中,分别设计了基底加载左手材料和覆层加载左手材料的矩形微带天线。仿真结果表明,基底加载左手材料可使天线的物理尺寸明显减小,突破了半波尺寸的限制;覆层加载左手材料可使天线的方向性得到明显改善。 4、设计了左手材料共形微带天线及左手材料共形光子晶体微带天线,并与传统的天线作对比分析。 5、依据微带贴片天线阵设计的基本原理,研究了阻抗匹配网络的设计方法,设计了左手材料共形阵列天线及共形光子晶体阵列天线,并和传统的阵列天线比较分析,结果表明左手材料在共形阵列天线中可以提高天线的增益特性。

关键词：左手材料变形开口谐振环微带天线增益