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左手材料微结构构型的传输线比拟模型

段玉平 高仁璟 史鹏飞 唐祯安 刘书田

左手材料微结构构型的传输线比拟模型

段玉平, 高仁璟, 史鹏飞, 唐祯安, 刘书田
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  • 提出了基于传输线比拟模型的左手材料微结构设计方法,并对此进行了分析、验证.首先根据已有的具有左右手性质的基本传输线模型,通过类比构建了具有左手性质的新模型,进而通过定性分析传输线网络中的各元件与微结构连续介质构型的形状及尺寸的对应关系,推断出模型中各部分的具体尺寸,从而得到了一个合理的左手材料微结构构型及其对应的传输线比拟模型.对设计的模型进行了实验测试,验证了模型确实具有左手性质.最后,通过数值模拟和实验,研究了微结构的各个尺寸参数对材料出现左手性质的带宽和频段的影响,确定了微结构中对左手性质影响最大的尺寸参数.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:90605002)和国家重点基础研究发展计划(批准号:2006CB601205)资助的课题.
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    Veselago V G 1968 Sov. Phys. Usp. 10 509

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    Pendry J B, Holden A J, Robbins D J 1999 IEEE Trans. Microwave Theor. Techn. 47 2075

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    Smith D R, Padilla W J, Vier D C, Nemat-Nasser S C,Schultz S 2000 Phys. Rev. Lett. 84 4184

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    Shelby R A, Smith D R, Schultz S 2001 Science 292 77

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    Kang L, Zhao Q, Zhao X P 2004 Acta Phys. Sin. 53 3379 (in Chinese)[康 雷、赵 乾、赵晓鹏 2004 物理学报 53 3379]

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    Hu Y H, Fu X Q, Wen S C, Su W H, Fan D Y 2006 Chin. Phys. 15 2970

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    Grzegorczyk T M, Moss C D, Lu J, Chen X, Pacheco J Jr, Jin A K 2005 IEEE Trans. Microwave Theor. Techn. 53 2956

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    Huangfu J T 2004 Ph.D. Dissertation (Hangzhou: Zhejiang University) (in Chinese)[皇甫江涛 2004 博士学位论文 (杭州:浙江大学)]

    [14]

    Huangfu J T, Ran L, Chen H, Zhang X, Chen K, Grzegorczyk T M, Kong J A 2004 Appl. Phys. Lett. 84 1357

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    Chen H S 2005 Ph.D. Dissertation (Hangzhou: Zhejiang University) (in Chinese)[陈红胜 2005 博士学位论文 (杭州:浙江大学)]

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    Markos P, Soukoulis C M 2002 Phys. Rev. E 65 036622

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    Liu Y H, Song J, Luo C R, Fu Q H, Zhao X P 2008 Acta Phys. Sin. 57 934 (in Chinese)[刘亚红、宋 娟、罗春荣、付全红、赵晓鹏 2008 物理学报 57 934]

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    Smith D R, Vier D C, Koschny T, Soukoulis C M 2005 Phys. Rev. E 71 036617

    [20]

    Ozbay E, Aydin K 2008 Photon. Nanostruct.: Fundam. Appl. 6 108

  • [1]

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    Pendry J B, Holden A J, Stewart W J 1996 Phys. Rev. Lett. 76 4773

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  • [1] 高仁璟, 王国明, 刘书田, 唐祯安. 具有特定频段的左手材料构造与设计优化. 物理学报, 2012, 61(5): 054103. doi: 10.7498/aps.61.054103
    [2] 张利伟, 赫丽, 许静平, 王佑贞. 基于传输线的单负材料双层结构的隧穿性质. 物理学报, 2010, 59(9): 6106-6110. doi: 10.7498/aps.59.6106
    [3] 李俊成, 郭立新, 刘松华. THz频段单面左手材料的设计及仿真研究. 物理学报, 2012, 61(12): 124102. doi: 10.7498/aps.61.124102
    [4] 郭云胜, 张雪峰. 一种结构简单的二维左手材料设计及仿真研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8584-8590. doi: 10.7498/aps.59.8584
    [5] 王甲富, 张介秋, 杨一鸣, 吴翔, 鲁磊, 屈绍波, 马华, 徐卓. 基于金属结构单元间耦合的左手材料的设计及实验验证. 物理学报, 2010, 59(6): 4018-4022. doi: 10.7498/aps.59.4018
    [6] 何政蕊, 耿友林. 一种新型宽频带低损耗小单元左手材料的设计与实现. 物理学报, 2016, 65(9): 094101. doi: 10.7498/aps.65.094101
    [7] 董怀景, 耿友林. 基于双十字架型宽带低耗小单元左手材料的设计与实验验证. 物理学报, 2015, 64(2): 024102. doi: 10.7498/aps.64.024102
    [8] 王甲富, 张介秋, 杨一鸣, 马 华, 屈绍波, 徐 卓. 磁谐振和电谐振结构构成的左手材料设计. 物理学报, 2008, 57(8): 5015-5019. doi: 10.7498/aps.57.5015
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    [10] 张松, 马华, 屈绍波, 谢峰, 徐卓. 基于平行金属条的左手结构设计与仿真研究. 物理学报, 2009, 58(6): 3961-3965. doi: 10.7498/aps.58.3961
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    [12] 万健如, 刘英培, 周海亮. 基于传输线理论电力高频脉冲在电缆上的传输与反射研究. 物理学报, 2010, 59(5): 2948-2951. doi: 10.7498/aps.59.2948
    [13] 邹建龙, 沈瑶, 马西奎. 终端含NMOS反相器传输线系统中的时空复杂行为分析. 物理学报, 2012, 61(17): 170514. doi: 10.7498/aps.61.170514
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  • 引用本文:
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-01-26
  • 修回日期:  2010-06-24
  • 刊出日期:  2010-06-05

左手材料微结构构型的传输线比拟模型

  • 1. (1)大连理工大学材料科学与工程学院,大连 116024; (2)大连理工大学电子信息与电气工程学部,大连 116024; (3)大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,大连 116024
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:90605002)和国家重点基础研究发展计划(批准号:2006CB601205)资助的课题.

摘要: 提出了基于传输线比拟模型的左手材料微结构设计方法,并对此进行了分析、验证.首先根据已有的具有左右手性质的基本传输线模型,通过类比构建了具有左手性质的新模型,进而通过定性分析传输线网络中的各元件与微结构连续介质构型的形状及尺寸的对应关系,推断出模型中各部分的具体尺寸,从而得到了一个合理的左手材料微结构构型及其对应的传输线比拟模型.对设计的模型进行了实验测试,验证了模型确实具有左手性质.最后,通过数值模拟和实验,研究了微结构的各个尺寸参数对材料出现左手性质的带宽和频段的影响,确定了微结构中对左手性质影响最大的尺寸参数.

English Abstract

参考文献 (20)

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