论文部分内容阅读
左手材料(Left Handed Material)是一种新型人工电磁超材料,其特点是介电常数ε和磁导率μ同时为负值。正是这一独特的电磁特性决定了其具有一些不同于普通材料的物理性质。近年来,由于其良好的应用前景,对于左手材料理论和实验的研究已为国际上的热点。自从Smith等人首次在微波频段内实现了左手特性以来,大量基于SRRs-Wires结构的左手材料的结构单元被提出。目前左手材料工作频段多为单通带,在多个频段具有左手特性的结构设计也是人们研究的重点。本文在传统SRRs-Wire结构以及渔网结构的基础上,通过引入多个磁响应,实现了结构的双通带特性。传统的SRRs-Wire结构很难在高频段实现左手特性,而渔网结构的低损耗、宽频段、垂直入射等优点使其在太赫兹波段和光波段得到广泛应用。论文主要工作内容如下:首先利用电磁仿真软件得到了垂直入射和斜入射情况下结构的S参数,基于传输矩阵理论,结合等效电磁参数反演算法编程得到了垂直及斜入射情况下的等效介质参数。其次在传统SRRs-Wire结构基础上,利用不同结构的开口谐振环所产生不同负磁响应的特点,设计了同向开口双环的SRRs-Wire结构。一方面通过增加单元结构金属线的数目实现了双通带左手特性,另一方面通过降低内外环相互耦合,从而使得结构的左手特性具有很好的可调性。最后在传统的渔网结构基础上,利用两组介电常数不同的介质基板设计了一种双渔网结构,实现了结构的双通带特性。为了克服电磁波极化方式和入射角度对结构双通带左手特性的影响,在此基础之上设计了一种多层单渔网结构。