摘要：基于树枝状金属结构单元模型的电磁特性,设计了一种双面刻有树枝状金属结构单元阵列的负磁导率介质材料,并将这种介质材料作为微带天线的基板,制备了中心工作频率为2.64 GHz的树枝状负磁导率材料微带天线.仿真和测量结果都表明:相比普通微带天线,树枝状负磁导率材料微带天线的性能得到了明显改善,定向性得到了提高,E面和H面的3 dB角分别收缩了18°和13°,增益提高了2.19 dB,相当于有效辐射功率提高了65%.说明利用负磁导率材料作为微带天线的基板,可以明显改善微带天线的性能.

摘要：设计并制备了由开口谐振环(split ring resonators)周期性排列而成的陶瓷基负磁导率材料,采用微波波导法研究了陶瓷基板对负磁导率材料电磁谐振行为的影响。实验结果表明:负磁导率材料的谐振频率可由陶瓷基板介电常数调节,并且随陶瓷基板介电常数的增加而减小。当陶瓷基板的微波损耗增大时,其谐振效应减弱,并且可能伴随负磁导率的消失。陶瓷基板介电常数的增加导致开口谐振环单元的等效电容增加,从而引起谐振频率的减小。

摘要：由Mie谐振原理和有效媒质理论出发,设计并制备了一种具有各向同性负磁导率的介电复合材料.该介电复合材料由高介电常数的BST-MgO铁电陶瓷立方块颗粒均匀分散在低介电常数的聚四氟乙烯介质中而形成.微波测量和理论计算表明,该复合材料在第1级Mie谐振附近表现出强的磁谐振,并且具有负的磁导率.该磁谐振起源于电磁波在介电颗粒内诱导产生的环形位移电流,使得该介电颗粒等效于一个磁偶极子,并且其谐振频率可由颗粒的大小和介电常数调节.基于Mie谐振的介电复合材料为红外和可见光频段各向同性左手材料和隐身斗篷的实现提供了一种简单易行的方法。

摘要：研究了负磁导率材料对宽带微带天线性能的改善作用,将正方形结构负磁导率材料作为宽带微带天线的基板,设计了一种能够在低剖面结构下实现高增益宽频带定向辐射的负磁导率材料基板宽带微带天线。从实验测量结果看,在整个较宽的工作频带内,负磁导率材料使宽带微带天线侧向辐射减弱,前向辐射增强,方向性改善,增益提高约1dB。

摘要：将树枝状结构负磁导率材料作为微带天线的基板,模拟和实验研究了负磁导率材料对S波段微带天线的影响。实验结果表明,由于负磁导率材料的引入,微带天线的性能得到了明显改善,微带天线的侧向辐射减弱,前向辐射增强,定向性和增益提高,相对带宽增大。经过优化设计负磁导率S波段微带天线的增益相比普通微带天线提高了1.73 dB,相当于有效辐射功率提高了49%;E面半功率波束宽度收缩了17°。

摘要：提出了利用介质陶瓷和铁氧体材料构建可调型带通频率选择表面的设计思路.在C波段波导模式下通过仿真设计出高介电常数方形柱状结构,优化后使其产生宽频的负介电常数,基于等效媒质理论对该结构通阻特性进行分析研究,其传输禁带的产生途径在于介质中产生了具有类Drude谐振形式的电单极子.在相同的仿真环境下对铁氧体结构进行设计优化,调节外加偏置磁场,使铁磁谐振在相应的频点发生,产生负磁导率.利用负介电常数与负磁导率的"双负"特性规律,将两种结构进行组合,协同优化,使电磁谐振相互耦合,实现通带特性.C波段波导模式下的分析表明,两种结构在同一个频点电磁谐振耦合,可以实现"双负"通带的传输效果.在由于铁氧体的磁可调特性,通过改变外加偏置磁场,该通带可以在6—8 GHz范围内可调.对电磁场矢量分布状况和等效参数提取结果进行了数值分析研究,确定了电磁耦合的性质和形成机理,充分验证了这种方法的可行性.对该结构材料样品进行加工,并测试验证,最终实验结果与仿真结果基本一致,实现了"双负"通带的可调.该方法拓展了频率选择表面的设计思路,可用于设计多通带、可调谐频率选择表面.

摘要：本文运用等效参数提取方法验证了双线螺旋结构在不同频率处不仅能够实现负的磁导率,而且可以实现负的介电常数.在电磁波平行和垂直入射到双线螺旋结构表面两种情况下,发现其负介电常数的形成机理相同.以往的单面左手材料的研究仅仅局限于微波波段,通过改进双线螺旋结构,在THz频段设计出一种新型单面左手材料,同时利用LC等效电路解释了其设计原理.一般的左手材料是由刻蚀在基板两侧的电谐振器和磁谐振器组合而成的复合结构,与这些复合结构相比,这种新型单面左手材料具有低损耗,结构简单,易于加工等优点.

摘要：根据异向介质可以由具有等效负磁导率的开路环形谐振器阵列和具有等效负介电常数的细金属导线阵列构成的基本原理,提出了一种新型的、相互对等嵌入的开路环形谐振器的结构.与传统的开路环谐振器相比,新结构中内环和外环相互对称,具有更好的电流分布形态和电磁特性.采用这种新型开路环形谐振器阵列和细金属导线阵列组合,得到了一种新型的人工异向介质,并同时给出了完整的设计和仿真过程.通过对上述介质的功率传输特性和“负”Snell折射特性的仿真,表明该结构在特定的频段内表现出了明显的“异向”性质.

摘要：基于双平行金属线结构,将金属线宽度增大,变为金属条,同时在金属条结构单元中部引入缺口,使中部变细.由于等离子体效应,该双平行金属条结构在一定频段等效介电常数为负;又由于单元结构中部较细,使得该结构在一定频率会发生强烈的磁谐振.通过模拟仿真研究发现这种结构在X波段可以实现ε和μ同时为负.出现双负(ε<0,μ<0)的频段会随着谐振频率的变化而变化.理论分析表明谐振频率与金属条宽度、缺口高度及中部宽度有关,仿真结果同分析一致.

摘要：通过在衬底材料单侧周期性排列金属线与方形开口谐振环,设计了一种新型左手结构。通过理论分析和软件仿真,提取了该左手材料的有效电参数。结果表明,在11.7~20.5GHz频段内,该左手结构表现出良好的负折射效应与双负特性,绝对带宽达8.8GHz,对Ku波段(8~12GHz)实现了全覆盖,单元损耗小于0.4dB。加工制作了实物并对其进行了测试,验证了其左手特性。与传统左手材料相比,所设计的左手材料实现了低损耗和宽频带。