超材料电磁特性分析及其在平面宽带天线中的应用

发布时间：2021-12-25 05:24

　　超材料（Metamaterial,MTM）是一类具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。从它提出至今已经五十多年,但直到上世纪末、本世纪初,其所具备的异于自然界中材料的不平凡电磁特性吸引了众多研究领域的科学家、研究人员的关注,逐渐地成为了电磁学、光学等领域的研究热点,对其的理论研究、应用研究至今不减。因而,研究超材料的等效媒质理论对深入了解其奇异电磁特性并掌握其制备方法,具有十分重要的意义。本文首先研究周期性结构超材料的等效媒质理论。以Bloch-Floquet理论和转移矩阵方法（Transfer Matrix Method,TMM）为基础,较系统地讨论了周期性介质-介质分层结构、金属-介质分层结构超材料的等效媒质理论。二是,分别分析了由均匀或非均匀但结构对称周期单元、非均匀且结构非对称周期单元构成的一维周期性结构超材料等效电磁参数提取方法,并讨论了基于TMM方法推导的等效电磁参数提取方法的局限性。三是,以周期性分层结构超材料等效媒质理论为基础,分析了电磁波在含有负折射率材料、零折射率材料、高折射率材料等不同电磁特性超材料的分层媒质中的传播特性,为超材料在平面结构天... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

媒质空间

一维左手材料[12]

盏热酥赋鯠NZ零折射率材料的零折射率点存在狄拉克点，并在其附近检测到量子相对论中的光子震颤效应[35]，这使得在光学研究凝聚态物质方面可能有新的突破。文献[36]则提出了一种各向异性介电常数为零的超材料平板，可以实现斜入射下的全透射。早在2002年，Engheta就提出利用高阻抗超表面实现超薄吸收材料[37]。随着周期性分层结构超材料制备技术的发展，高折射率材料等超材料的出现，使得大角度、宽带宽的超薄完美吸波材料成为可能[38-41]。文献[41]中提出了一款由周期性分层结构超材料实现的大角度、宽带宽完美吸波材料，如图1-3所示。图1-3大角度、宽带宽完美吸波材料结构示意图[41]为了使超材料的工作频段可按工作需要调节，研究者提出了众多可调超材料的设计方法：加载变容二极管、PIN二极管，采用液晶材料等。其中，应用最广泛


本文编号：3551864