论文摘要
自从Smith实验验证了等效左手媒质的负折射现象之后,具有左手特性的人工电磁材料得到了人们广泛的关注。人们不断提出新的结构形式,对各种结构进行理论分析,同时也对它们在微波领域的应用做深入研究。利用左手电磁材料的各种特性,人们设计了不同的微波器件,如天线、滤波器、双工器等等。平面微波电路在微波电路中占有重要位置,在系统集成方面发挥着重要作用,用传输线设计的各种左手人工电磁材料又被称为复合传输线。微带线是平面微波电路中的重要组成部分,本文就等效左手媒质的人工电磁结构在微带电路中的应用进行研究,设计出了滤波器、混合环等器件。本文先介绍了等效左手人工电磁材料的国内外发展动态,然后阐述了电磁波在左手媒质中传播时的奇异现象。之后的章节介绍了一种形式的复合传输线,利用它的频率选择特性设计了带通滤波器,并在此基础上进行改进,得到带外抑制性能更好的滤波器;利用非线性相位——频率响应特性设计了移相器和双频带带阻滤波器;在50Ω阻抗复合传输线的基础上,本文还研究了任意特性阻抗复合传输线的设计,设计出35.4Ω和70.7Ω的复合传输线,并将70.7Ω复合传输线应用于混合环结构中,设计出小型化的混合环。每一个器件的测试都取得了较好的效果,测试与仿真S曲线吻合的比较好。每一部分的研究,本文都给出了经验公式,方便以后的工程应用。本文对复合传输线在微带电路方面的应用进行了探索,研制出了不同的微波器件。左手人工电磁媒质在微波领域的应用十分广泛,仍需要不断的研究,开发出性能更好的微波器件。本文中复合传输线在微波中的应用方式以及器件的研究过程可以为今后的研究提供借鉴,取长补短,以开拓更加广泛的应用空间。