具有谐振特性的双通带左手材料的设计

通过对谐振型左手材料的理论分析,提出了一种新型双通带左手材料的单元结构.该结构由E型和双谐振环形构成的谐振器与金属线组合而成,其中谐振器实现负磁导率,金属线实现负介电常数.利用电磁仿真软件,分析该材料单元结构的谐振特性,提取该结构的折射率、波阻抗以及介电常数、磁导率.仿真结果表明:该结构在其工作频段内存在2个通带,并且在这2个通带内该结构都具有左手特性.     

几种不同结构异向介质的电磁特性分析

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,提出了多种新型的、具有双负特性的开路环形谐振器的结构.通过基于时域有限积分法的CST软件进行仿真,比较了各种不同结构异向介质的电磁特性,为不同的应用目标的异向介质微观结构选取提供理论依据.     

基于渔网结构的人工电磁材料结构参数研究

提出了一种基于渔网结构的新型低损耗改进型渔网结构左手材料,研究了其传输特性和材料有效电磁参数,计算表明其具有较宽的负折射带宽和左手带宽(介电常数和磁导率同时为负),同时数值研究了提出的结构的几何参数变化对材料电磁参数的影响.结果表明在结构参数相当大范围内保持了材料的左手物理特性.     

基于折叠迷宫环的共面左手结构优化设计

左手材料在微波段的应用越来越广泛,集成化、一体化是其发展趋势.本文提出一种共面紧凑型左手结构——折叠方形迷宫环.利用三维电磁场仿真软件计算其在5.8 GHz的S参数,提取了该结构的等效参数,发现在5.8 GHz附近等效介电常数和等效磁导率同时为负.将该迷宫环以阵列形式排布于棱镜形状的基板上,通过数值实验,观察到了负折射现象和近似零折射现象,该结构可应用于天线以提高辐射性能.     

一个12 GHz的新型C形双重负特异材料的设计

模拟一个12 GHz谐振频率下具有负介电常数和磁导率的新型C型单元电池,通常称为双负超材料(DNG)或左手材料. DNG形状为在电介质的一侧有相反的C谐振器,而在另一侧也是相同的形状.使用微波工作室(MWS)中的计算机模拟技术(CST)从DNG结构的模拟仿真中确定散射参数以及介电常数,渗透率和折射率. 为了验证结构参数的负值,使用了MATLAB. 由于其简单性,可扩展性和双负极材料的特性,这是一种在电磁学领域的新颖且有前途的设计方法.     

一个12GHz的新型C形双重负特异材料的设计（英文）

模拟一个12GHz谐振频率下具有负介电常数和磁导率的新型C型单元电池,通常称为双负超材料(DNG)或左手材料.DNG形状为在电介质的一侧有相反的C谐振器,而在另一侧也是相同的形状.使用微波工作室(MWS)中的计算机模拟技术(CST)从DNG结构的模拟仿真中确定散射参数以及介电常数,渗透率和折射率.为了验证结构参数的负值,使用了MATLAB.由于其简单性,可扩展性和双负极材料的特性,这是一种在电磁学领域的新颖且有前途的设计方法.     

左手材料经典结构双负特性及后向波性质探究

通过对左手材料经典杆环结构的理论推导,证明了其介电常数与磁导率双负的特性。提出其后向波性质为左手材料所有奇异性质的基点,并从熵条件的角度探讨了产生后向波的机制,证明了左手材料波前与能量传播的关系,间接说明其不违背能量守恒,证明了左手材料存在性。展望了左手材料的未来三大应用。     

基于铁磁介质的左手材料

 超材料是近十几年来国际研究的热点,其中介电常数和磁导率同时为负数的左手材料是最典型一类代表,具有反向波、负折射系数等反常物理特性。左手材料虽然物理本质是等效连续介质,但实际上都是各种人工金属结构,物理特性决定于结构参数而非组成材料的特性。直接利用功能材料的本征物理特性产生负电磁参数进而获得左手特性,可以大大丰富左手材料的物理特性,并且将其跳出超材料设计的范畴,是左手材料领域中的特色研究领域。其中,基于铁磁介质的左手材料近年来已有较多研究。本文对基于铁磁介质的左手材料的研究进展做一综述。     

“巨”型负磁导率材料的优化设计

针对单回路＂巨＂型负磁导率材料结构和设计要求,基于神经网络和遗传算法理论进行了结构优化设计.通过正交实验法选出了负磁导率材料结构参数样本;利用HFSS得到的仿真实验样本对BP神经网络进行训练,建立了结构参数和结构性能之间的映射关系;根据设计要求定出相应的适应度函数表达式,经过遗传进化得到了优化的负磁导率材料结构参数.     

左手材料

左手材料同时具有负的介电常数和磁导率及负的折射率,与电磁波的相互作用和传统材料有本质的区别。针对左手材料的基本特性及其设计与制备的一些相关问题,作了简单的总结和介绍。     

一种高性能超宽带微带双通带滤波器设计

提出了一个CPW/微带复合谐振腔结构组成的双通微带滤波器设计方案.该滤波器由1个开路加载的1/4波长CPW复合谐振腔和2个短路加载的1/4波长的CPW复合谐振腔组成.该滤波器利用不连续失配理论产生了可调节刻痕阻带,采用加载短接线模拟低通滤波器改善了阻带特性.实测数据表明,滤波器在3.4～9.1 GHz（-3 dB带宽）范围内具有通阻带特性,相对带宽大于92%,带外衰减优于-30 dB,刻痕阻带的调节范围为5.5～8 GHz,与仿真结论基本一致.     

新型开环谐振器带通滤波器的设计

提出一组新型的方形开环谐振器,使用这种新型的谐振器设计微带线带通滤波器,可以有效地减小滤波器的尺寸.利用其中一种新型的谐振器,设计加工了一个小型化带通滤波器,仿真与测试结果显示,该滤波器有很好的频率选择性、阻带特性和较小尺寸.与传统的开环谐振滤波器比较,尺寸减小了30%.     

复杂像散腔

对复杂像散腔的矩阵理论作了深入研究.提出了使用复曲率张量Q~(-1)自再现法时的光腔设计步骤和取解法则,给出了用本征光线矢量法光腔的公式化描述,讨论了相关的概念.以一个交叉柱面镜腔的计算例揭示出这类光腔的某些重要特征.     

球形电磁波集中器内的光线跟踪研究

利用几何光学理论,引入了光线在超介质材料中的哈密顿量,通过求解光线运动方程,获得了光线在三维球形电磁波集中器内的传输轨迹,比较直观地解释了光线在超介质材料,尤其是负折射率材料中的传播过程.计算表明,只有在器件实际尺寸范围内的入射光线会受到影响.当包裹层内介电常数和磁导率为正时,只有在转换区域范围以内的入射光线进入被包裹核内;当包裹层为负折射率材料时,在器件实际尺寸范围内的入射光线都会进入被包裹核,并且随着压缩率的增加,核内的光线逐渐向中心轴线处靠近,实际光线占据的区域向中心轴缩小,核内其他区域由入射波的激发光线占据,并且在器件内部形成循环回路,此部分光线对器件外的光线传输无影响.给出了光线在超介质材料器件中传播轨迹的定量结果,对理解超介质材料中的电磁波传播行为有重要的参考意义.     

声表面波谐振滤波器中纵横向耦合模式的研究及其复合应用

在通常的声表面波谐振滤波器中,由于采用的模式不同,纵向耦合谐振器具带宽大和插损低,带外抑制较差的特点;而横向耦合谐振器则具有带外抑制高,低插损及通带较窄的特点．为了综合两种滤波器的优点,采用了一种改进的滤波器结构,可同时利用纵向与横向耦合模式,得到既有较大带宽又有高带外抑制的声表面波谐振滤波器．运用耦合膜理论对纵横向模式的复合进行了分析,并在计算机上对这种结构的滤波器特性作了模拟,实验结果与模拟结果得到了较好的吻合．     

光学谐振腔设计的几何作图方法及其应用

光学谐振腔的传播圆一变换圆的图解分析与设计方法具有简单，形象直观等优点，该方法在激光谐振腔设计和分析中有着重要的应用．利用传播圆图解设计方法分析和设计了几类主要的激光谐振腔：腔内含有单一热透镜的谐振腔，自适应热补偿谐振腔，V形固体激光腔，大功率高亮度固体激光腔，LD端泵浦的平直固体激光腔．     

基于十字形谐振器的小型四频滤波器设计

给出了一种基于十字形四模谐振器的平面四频滤波器设计,由于使用了单个谐振器的4个模式,所以实现了滤波器的小型化,并且4个通带都大范围可调。给出了详细的设计过程和设计曲线。为了验证所提出的设计方法,仿真并加工测试了一个四频滤波器。滤波器的4个通带的中心频率分别在1．575、2．4、3．5和5．75 GHz,通带插损均小于2 dB。     

介质块梳状线谐振腔的耦合分析及带通滤波器设计

对非均匀介质块梳状线谐振腔间的耦合进行了理论分析，提出了一种新型的适于移动通信用的微波带通滤波器结构。这种滤波器是把１／４波长的、相同端短路的梳状线谐振腔安置在一小室中。用矩量法对于４种滤波器的耦合形式进行了数值分析。计算均匀和非均匀情况下，奇偶模激励的（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｅｌｅｃｔｒｏ－ｍａｇｎｅｔｉｃ，ＴＥＭ）场得到谐振器的电容参数的理论值，且ＴＥＭ谐振线之间的耦合系数利用容性参数进行表示。给出了电容耦合系数、电感耦合系数和总的耦合系数的理论值并进行了比较，计算结果显示了理论值和实验值的一致性。