電磁超材料左手材料報(bào)告

1、毛建軍報(bào)告內(nèi)容報(bào)告內(nèi)容一、左手材料介紹一、左手材料介紹二、左手材料的應(yīng)用二、左手材料的應(yīng)用a、天線方面的應(yīng)用、天線方面的應(yīng)用b、微波器件方面的應(yīng)用、微波器件方面的應(yīng)用左手材料的歷史左手材料的歷史 1968 年，前蘇聯(lián)科學(xué)家 veselago vg 首次提出左手材料的概念并在理論上對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行了研究。 1996 年 pendry 提出了金屬線周期結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可使介質(zhì)的介電常數(shù)為負(fù)。 2001 年，加州大學(xué)san diego分校的smith等物理學(xué)家制造出在微波波段具有負(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率的物質(zhì)，證明了負(fù)折射材料的存在。 隨后左手材料研究取得重大突破，并被隨后左手材料研究取得重大突破，并被sci

2、ence 評(píng)為評(píng)為2003年度、年度、2006年度十大科技進(jìn)展之一。年度十大科技進(jìn)展之一。左手材料的原理左手材料的原理welcome to use these powerpoint templates, new content design, 10 years experienceconventional materials: 0 ; 0 left-handed materials:0 ; 0 左手材料中左手材料中, 坡印亭矢量和波矢量的方向相坡印亭矢量和波矢量的方向相反反, 也即能量與相位的傳播方向是相反的也即能量與相位的傳播方向是相反的左手材料的左手材料的smith 結(jié)構(gòu)srrs ( sp

3、lit-ring resonator) for negative wire for negative 左手材料的性質(zhì)左手材料的性質(zhì)一一負(fù)折射率負(fù)折射率逆多普勒效應(yīng)逆多普勒效應(yīng)完美透鏡效應(yīng)完美透鏡效應(yīng)負(fù)折射率負(fù)折射率逆多普勒效應(yīng) 在右手材料中，反射面相對(duì)于波源后退時(shí)，觀察到的反射波的頻率會(huì)減小，這就是多普勒效應(yīng)。但在左手材料內(nèi)，電磁波的相速度和群速度方向相反，觀察者接受到的反射波的頻率會(huì)增加，這就是逆多普勒效應(yīng)完美透鏡效應(yīng) 物體的精細(xì)信息儲(chǔ)存在消失波里，由于普通透鏡對(duì)消失波的衰減因而只能觀測(cè)到物體的大概信息； 完美透鏡可以將消失波傳遞并放大，使人們可以觀測(cè)到物體表面的精細(xì)信息。有關(guān)應(yīng)用可以制做隱

4、形衣二、左手材料的應(yīng)用二、左手材料的應(yīng)用天線方面的應(yīng)用天線方面的應(yīng)用 利用左手材料對(duì)電磁波的負(fù)折射效應(yīng)制作的左手材料平利用左手材料對(duì)電磁波的負(fù)折射效應(yīng)制作的左手材料平板透鏡可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線輻射電磁波波束的會(huì)聚，減小天線板透鏡可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線輻射電磁波波束的會(huì)聚，減小天線的半波瓣寬度，提高天線的方向性。的半波瓣寬度，提高天線的方向性。 左手材料還可替代微帶天線的傳統(tǒng)介質(zhì)基板，利用其對(duì)左手材料還可替代微帶天線的傳統(tǒng)介質(zhì)基板，利用其對(duì)表面波的抑制來(lái)減少邊緣散射，提高天線輻射效率。表面波的抑制來(lái)減少邊緣散射，提高天線輻射效率。 由于微波段左手材料由于微波段左手材料”的結(jié)構(gòu)單元尺寸與諧振波長(zhǎng)之比可達(dá)的結(jié)構(gòu)單

5、元尺寸與諧振波長(zhǎng)之比可達(dá)1/10并且可以通過(guò)電路板印刷的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)因此有利于實(shí)現(xiàn)并且可以通過(guò)電路板印刷的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)因此有利于實(shí)現(xiàn)易共形、重量輕的高方向性天線的設(shè)計(jì)。易共形、重量輕的高方向性天線的設(shè)計(jì)。左手材料作為微帶天線的左手材料作為微帶天線的覆層fishnet覆層單元結(jié)構(gòu)覆層單元結(jié)構(gòu) 左手材料嵌入到微帶天線的介質(zhì)層左手材料嵌入到微帶天線的介質(zhì)層單元天線的研究方向圖比較方向圖比較左手材料微波器件方面的應(yīng)用 左手材料中能量與相位傳播方向相反，利用左手材料可以實(shí)現(xiàn)對(duì)右手材料的相位補(bǔ)充。開(kāi)放式諧振腔新型濾波器新型耦合器開(kāi)放式諧振腔開(kāi)放式諧振腔 一線源位于a 點(diǎn), 電磁波經(jīng)左手材料的折射又回到點(diǎn), 形成諧振腔電磁波的能量主要被限制在中心區(qū)域, 形成一個(gè)開(kāi)放式諧振結(jié)構(gòu)新型濾波器新型濾波器 利用基于左手傳輸線的新型諧振器, 可以構(gòu)成具有諧波抑制功能且結(jié)構(gòu)緊湊的新型濾波器 工作頻率為4 .5 ghz, 尺寸為1. 4 cm, 對(duì)于傳統(tǒng)的半波長(zhǎng)電容耦合濾波器, 尺寸至少要4 cm 以上。新型耦合器新型耦合器 傳統(tǒng)微帶雙線耦合器下耦合度達(dá)不到很高, 很難高于- 10 db。u