资源描述：
《基于平行金属条的左手结构设计与仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第&)卷第*期"%%(年*月物理学报V;6,&)，U;,*，W8D,，"%%(!%%%2+"(%P"%%(P&（)%*）P+(*!2%&QRSQFK/ITRQITUTRQ!"%%(R:5D,F:H9,I;C,"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""基于平行金属条的左手结构设计与仿真研究!!）!）"）#!）"）"）张松屈绍波马华谢峰徐卓!）（空军工程大学理学院，西安$!%%&!）"）（西安交通大学电子材料与器件教育部重点实验室，西安$!%%’
2、(）（"%%)年*月+%日收到；"%%)年!%月+%日收到修改稿）基于双平行金属线结构，将金属线宽度增大，变为金属条，同时在金属条结构单元中部引入缺口，使中部变细,由于等离子体效应，该双平行金属条结构在一定频段等效介电常数为负；又由于单元结构中部较细，使得该结构在一定频率会发生强烈的磁谐振,通过模拟仿真研究发现这种结构在-波段可以实现!和"同时为负,出现双负（!.%，".%）的频段会随着谐振频率的变化而变化,理论分析表明谐振频率与金属条宽度、缺口高度及中部宽度有关，仿真结果同分析一致,关键词：左手材料，磁谐振，负磁导率，平行
3、金属条!"##：’"$%/，$’+%0和负的介电常数条件非常严格，很难在微波频段实［!&］!E引言现左手特性,因此在平行短金属线结构中再引入［!*］长金属线，结构单元如图!（4）所示，实验证明这左手材料是一种介电常数和磁导率在一定频段种结构使!和在一定频段同时为负,此外，当电磁"［!］同时为负的复合材料，这种材料可以通过非磁性波垂直入射时，平行金属线网状结构也能实现负的［"，+］的金属与电介质复合来制备,FADBGH等提出用金［!$］!和",属纤维与开口谐振环（IJJ）结构复合实现在一定频为了简化左手结构设计，考虑使用长金属
4、线对，［’，&］段介电常数和磁导率同时为负，I35@:等使用这并将其宽度增大变成金属条，结构如图（!<），这种结种结构制备出第一块左手材料,此后左手材料得到构易于实现!.%，但很难在同一频段实现负的磁导很多关注，实现左手材料的频段也从最初较低的率,另外，理论计算表明增加金属线宽度对磁谐振频［’—$］［)—!%］0KL波段，扩展到近光学频段，并且左手材［!’］率没有影响，这种结构的磁谐振频率难以调节,［!!］料的设计思想被运用到新概念隐身技术中,为了加强双平行金属条的磁谐振强度，本文工金属线与IJJ复合结构一直是左手材料设计作
5、是改变金属条的结构，在金属条结构单元中部引的基本结构,在这种结构中，金属线阵列是用来产生［"］入缺口，使中部变细,通过模拟仿真研究发现，这种负的介电常数，而IJJ在磁场的作用下会产生磁［"］［+］结构介电常数在-波段内为负，而在这个频段上谐振，从而产生负的磁导率,在这种复合材料中，同时发生磁谐振，使磁导率为负，使材料呈现左手特金属线和IJJ一般位于平面基体的两侧，磁场方向性,通过改变缺口尺寸和金属条宽度及中部宽度可垂直于IJJ面，因而电磁波必须沿着基体平面传以很容易调节磁谐振频率,播,这种复合材料具有双各向异性,人们不断探索
6、新［$，!"，!+］的方式实现负的介电常数和负的磁导率,理论研究表明，双平行短金属线可以代替IJJ"E理论分析［!’］实现磁谐振,在这种结构中，电磁波垂直表面入［"］射，因此不用在电磁波传播方向做很大的尺寸,但是根据FADBGH等的工作，对平行金属条结构，""只使用这一种结构在一个频段同时实现负的磁导率!（#）M!N#OP#，当电磁波频率低于其等离子体频!国家自然科学基金（批准号：!%’$’%$$，&%*+"%+%，*%)$!%"$）资助的课题,#通讯联系人,123456：789:4;<;=3456,>?@8,AB8,CD0
7、43’物理学报25卷空介电常数&等效电感可以运用平行金属条之间储’存的磁场能量"/，利用公式"/)&’,’求得，其中’［!.］表示电流，得到电感的近似表示&()#+#$,’"&（’）则系统的磁谐振频率为!/!((/))’!’!!’&(!(,’!))，（0）#!!"*%式中)为真空中光速&可见磁谐振频率只与金属条的长度有关，与其他参数无关&相关研究也证实了这［!’，!0］一点&这个公式由于做了很多近似，但是作为半图!（"）长金属线#短金属线，（$）双平行金属条结构定量计算，已经包含了主要的因素，从中可以看出谐振频率的变化趋势&
8、由于只有一个调节因素，对频率率!时，等效介电常数为负值&其中!与金属条%%的调节有很大限制&的间距及横截面有关&为了使双平行金属条结构获当在平行金属条的中部引入缺口时，其等效电得较强的磁谐振以实现负的磁导率，将金属条结构路仍然如图（’$）所示，但电容和电感的计算公式略单元中间引入缺口，使其
