异向介质特性及微波器件的设计

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1、中国矿业大学本科生毕业设计姓名：张力学号：23090907学院：信电学院专业：电子科学与技术设计题目：异向介质特性及微波器件的设计专题：指导教师：职称：教授2013年6月北京中国矿业大学毕业设计任务书专业年级学号学生姓名任务下达日期：2012年12月24日毕业设计日期：2012年12月30日至2013年6月5日毕业设计题目：异向介质特性及微波器件的设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：(1)查阅相关资料，了解国内外异向介质的研究现状及最新进展，分析异向介质的基本原理、结构特性及理论基础。研

2、究了电磁波在不同异向介质中传播所出现的不同特性；（2）学习并掌握了运用HFSS软件设计和仿真天线和滤波器；(3)研究了异向介质在微波天线和微波滤波器中的应用，利用异向介质改进了多款微波天线和微波滤波器，并运用高频仿真软件HFSS对器件进行仿真与优化，提高了微波器件性能；（4）翻译与本题目有关的外文文献；（5）总结了异向介质在微波器件中的应用和设计经验，撰写论文。指导教师签字：郑重声明本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注

3、明引用的内容外，本毕业设计的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本论文属于原创。本毕业设计的知识产权归属于培养单位。本人签名：日期：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅

4、书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日摘要异向介质（metamaterials）是指具有负的介电常

5、数和负的磁导率的人工合成电磁材料。已被美国《Science》杂志评为2003年度十大科技突破之一的异向介质，凭借它奇特的性质、较大的潜在利用价值和广泛的应用前景，成为了当今物理学和电磁学研究领域的前沿和热点。本文以异向介质特性及其应用为研究对象，主要的工作包括以下几个方面：(1)概述国内外异向介质的研究现状及进展，分析了异向介质的基本原理、结构特性及理论基础。研究了电磁波在不同异向介质中传播所出现的不同特性；(2)研究了周期细金属棒阵列、分裂谐振环、互补分裂谐振环和复合左/右手传输线的结构特性及应

6、用，简单介绍了这些结构负的介电常数和负的磁导率出现的原因；(3)研究了异向介质在微波滤波器和天线中的应用，利用异向介质设计了多款微波滤波器和天线，并运用高频仿真软件HFSS对器件进行了仿真与优化。提高了微波器件性能。关键词：异向介质；左手材料；互补分裂谐振环；异性介质滤波器；异向介质天线ABSTRACTMetamaterialsarenewstructuredmaterialswithnegativepermittivityornegativepermeabilityorsimultaneousn

7、egativeεandμ.Thenewlydiscoveryofleft-handedmaterialhasbeenregardedasoneofthetenmostsignificantdiscoveriesbysciencein2003.Thesuccessfulrealizationofmetamaterialshasgarneredconsiderableattentionsanddiscussionsallovertheworld,andhasbeenthefrontandfocusar

8、eainphysicsandelectromagneticresearch.Inthispaper,someelectromagneticcharacteristicsofmetamaterialsandapplicationinmicrowavecircuitarestudiedthoroughly.Themaincontentsarelistedasfollows:(1)Thepresentresearchstatusonmetamaterialsaroundtheworlda