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交指电容加载的周期性对称负磁导率人工材料研究

徐新河 肖绍球 甘月红 付崇芳 王秉中

交指电容加载的周期性对称负磁导率人工材料研究

徐新河, 肖绍球, 甘月红, 付崇芳, 王秉中
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  • 利用二端口网络理论和弗洛奎定理, 详细分析了周期性对称磁谐振人工材料的相对布洛赫磁导率与散射矩阵参数的关系, 利用这个关系提取了四种形式的开口谐振环布洛赫磁导率. 全波仿真和磁导率数值提取结果表明, 在开口谐振环的开口处加载交指电容, 磁谐振频率将显著降低. 这些成果将为提取周期性人工材料的布洛赫磁导率提供理论依据, 同时为小型化磁谐振特异人工材料提供新的设计思路.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 41101426, 60971029)资助的课题.
    [1]

    Veselago V G 1968 Soviet. Physics---Uspekh1 10 509

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    Smith D R, Padilla W J 2000 Physical Review Letters 84 4184

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    Eleftheriades G V, Iyer A K, Kremer P C 2002 IEEE Trans. Microwave Theroy Tech. 50 2702

    [4]

    Pendry J B 2000 Physical Review Letters 85 3966

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    Yu G X, Cui T J 2008 Chin. Phys. B 17 0164

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    Meng F Y, Wu Q, Wu J 2006 Acta Phys. Sin. 55 2200 (in Chinese) [孟繁义, 吴群, 吴健 2006 物理学报 55 2200]

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    Dai X Y, Wen S C, Xiang Y J 2008 Chin. Phys. B 17 186

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    Li D, Sarris C D 2008 IEEE Trans. Micro. Theo. Tech. 56 1928

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    Dai X Y, Wen S C, Xiang Y J 2008 Chin. Phys. B 17 186

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    Smith D R, Schultz S 2002 Phys. Rev. B 65 195104

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

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    Liu R, Cui T J, Huang D, Zhao B, Smith D R 2007 Phys. Rev. E 76 026606

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    Gong J Q, Liang C H, Wu J 2011 Acta Phys. Sin. 60 059204 (in Chinese) [龚建强, 梁昌洪 2011 物理学报 60 059204]

    [15]

    Smith D R 2010 Phys. Rev. E 81 036605

    [16]

    Pendry J B, Holden A J, Robbins D J, Stewart W J 1999 IEEE Trans. Microwave Theroy Tech. 47 11

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    Tang M C, Xiao S Q Deng T W, Wang D, Bai Y Y, Jin D P Wang B Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 4715 (in Chinese) [唐明春, 肖绍球, 邓天伟, 王多, 柏艳英, 金大鹏, 王秉中 2010 物理学报 59 4715]

    [18]

    Pozar D M, Microwave Engineering, 2nd ed. (John Wiley & Sons, New York, 1998d, p. 211)

    [19]

    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)]

  • [1]

    Veselago V G 1968 Soviet. Physics---Uspekh1 10 509

    [2]

    Smith D R, Padilla W J 2000 Physical Review Letters 84 4184

    [3]

    Eleftheriades G V, Iyer A K, Kremer P C 2002 IEEE Trans. Microwave Theroy Tech. 50 2702

    [4]

    Pendry J B 2000 Physical Review Letters 85 3966

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    Yu G X, Cui T J 2008 Chin. Phys. B 17 0164

    [6]

    Zhang S, Qu S B, Ma H, Xie F, Xu Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 3961 (in Chinese) [张松, 屈绍波, 马华, 谢峰, 徐卓 2009 物理学报 58 3961]

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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)]

  • [1] 徐新河, 肖绍球, 甘月红, 王秉中. 周期性磁谐振材料本构参数的理论分析. 物理学报, 2013, 62(10): 104105. doi: 10.7498/aps.62.104105
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    [3] 刘亚红, 刘辉, 赵晓鹏. 基于小型化结构的各向同性负磁导率材料与左手材料. 物理学报, 2012, 61(8): 084103. doi: 10.7498/aps.61.084103
    [4] 鲁磊, 屈绍波, 施宏宇, 张安学, 张介秋, 马华. 基于宽边耦合螺旋结构的低频小型化极化不敏感超材料吸波体 . 物理学报, 2013, 62(15): 158102. doi: 10.7498/aps.62.158102
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    [7] 武明峰, 孟繁义, 吴 群, 吴 健. 基于左手介质后向波特性的微带天线小型化研究. 物理学报, 2006, 55(12): 6368-6373. doi: 10.7498/aps.55.6368
    [8] 武明峰, 孟繁义, 傅佳辉, 吴 群, 吴 健. 新型小型化的平面左手介质微带线及其后向波特性验证. 物理学报, 2008, 57(2): 822-826. doi: 10.7498/aps.57.822
    [9] 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
    [10] 陈娟, 张安学, 田春明. 垂直入射条件下金属环的谐振特性. 物理学报, 2012, 61(2): 024102. doi: 10.7498/aps.61.024102
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-18
  • 修回日期:  2011-11-18
  • 刊出日期:  2012-06-20

交指电容加载的周期性对称负磁导率人工材料研究

  • 1. 电子科技大学应用物理研究所, 成都 610054;
  • 2. 南昌航空大学, 南昌 330063
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 41101426, 60971029)资助的课题.

摘要: 利用二端口网络理论和弗洛奎定理, 详细分析了周期性对称磁谐振人工材料的相对布洛赫磁导率与散射矩阵参数的关系, 利用这个关系提取了四种形式的开口谐振环布洛赫磁导率. 全波仿真和磁导率数值提取结果表明, 在开口谐振环的开口处加载交指电容, 磁谐振频率将显著降低. 这些成果将为提取周期性人工材料的布洛赫磁导率提供理论依据, 同时为小型化磁谐振特异人工材料提供新的设计思路.

English Abstract

参考文献 (19)

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