毕业设计（论文）--基于左手材料滤波器的研究

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1、空军工程大学毕业论文（设计）摘要本文介绍了微波复合介质材料的相关理论，利用数据仿真对双负材料的电磁结构特性进入深入研究。本文工作的主要成果体现在：利用电磁波在双负传输线上可以产生正相移的特性，实现了由双负特性传输线和传统双正特性传输线组成的混合传输线，提出应用加载串联电容实现负等效磁导率，利用腐蚀地面结构实现负的等效介电常数的新型混合传输线结构，通过双正结构的低通特性和双负结构的高通特性构建超宽带滤波器，仿真结果表明其工作频带宽、带内插损小、设计方便，为实用超宽带滤波器设计提供了另一种设计思路。关键词：微波复

2、合介质材料，双负材料(DNM)，混合双负传输结构43空军工程大学毕业论文（设计）AbstractThetheoryofmicrowavecompositedielectricmaterialisintroducedinthisdissertationanditselectromagneticcharacteristicsisinvestingacedbysimulation.Theprimaryworkisasfollows:IntheDNM(Doublenegativematerial)canproduce

3、apositivephaseshiftwithpropagationawayfromthesource.Thecompositetransmissionlineisrealizedbyusingthedouble-negativeandthedouble-positivetransmissionline.Thedouble-negativecompositetransmissionlinesstructureiscomposedofthenegativepermeabilityrealizedbytheser

4、iesinterdigitalcapacitorsandthenegativepermittivityachievedbydefectedgroundstructures(DGS).Anovelultra-widebandfilterbasedonthedouble-negativecompositetransmissionlinesisproposed.Thesimulationandexperimentresultsindicatethatsuchstructureshaveadvantagesofwid

5、eband,lowlossandareeasytodesignandproduce.Keywords:MicrowaveMetamaterials,Double-negativematerial(DNM),Double-negativecompositetransmissionstructure43空军工程大学毕业论文（设计）目录第一章绪论1§1.1研究背景及意义1§1.2微波复合介质材料的理论研究4§1.2.1微波复合介质材料的理论研究5§1.2.2微波复合介质材料的研究方法5§1.2.3微波复合介质材料的

6、应用研究5第二章微波复合介质材料相关理论7§2.1双负复合介质材料的基本特性7§2.1.1Maxwell方程组的左手性7§2.2双负复合介质材料特有的效应分析12§2.2.1逆多普勒(Doppler)效应12§2.2.2逆Snell定律：负折射13§2.2.3“LH平板透镜”聚焦15§2.3双负复合介质材料的产生基础17§2.3.1空间负介电常数的产生方法17§2.3.2空间负磁导率的产生方法19§2.3.3传输线负介电常数和负磁导率的产生方法25§2.4结论28第三章微波复合介质材料传输系统29§3.1基于

7、复合介质材料的混合传输线结构超宽带滤波器设计29§3.1.1基本设计原理29§3.1.2宽带滤波器的物理实现32§3.1.3数值仿真及分析33§3.1.4结论36§3.2基于SRR-DGS的低通滤波结构36§3.2.1SRR-DGS特性分析37§3.2.2改进型SRRDGS及其级联结构低通滤波器38§3.3小结4143空军工程大学毕业论文（设计）参考文献42致谢4343空军工程大学毕业论文（设计）43空军工程大学毕业论文（设计）第一章绪论§1.1研究背景及意义近几年来，微波领域的光子晶体结构越来越引起人们的关

8、注，相关的理论研究以及应用探索成为世界各国科研工作者的研究热点，光子晶体(PhotonicCrystal)又称为光子带隙(PhotonicBandgap-PBG)结构[1],也称电磁带隙(ElectromagneticBandgap-EBG)[2]，它是一种介质材料在另一种介质材料中周期分布所组成的周期结构。早期，EBG结构需要在多种介质材料中相掺杂，其制作与分析都比较复杂。1998年，Yongxi