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用于60GHz通信的S型左手材料的研究

作　者: 周辅坤
导　师: 骆兴芳
学　校: 江西师范大学
专　业: 光学
关键词: 左手材料超宽带 S型结构滤波器 60GHz通信
分类号: TN928
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

左手材料是一种介电常数ε和磁导率μ同时为负的人工合成结构材料，它的电场E，磁场H及波矢K遵从左手定则。因具备一些奇异特性，引起学术和工程领域的广泛关注。从2000年Smith和Pendry制作出第一块人工左手材料以来，越来越多的科研机构投入于该研究领域，并且取得了许多成果。60GHz无线通信具有频带宽、传输速率高、免许可、抗干扰性强等优点，因而成为当前研究的一个热点。本文通过比较各种结构的左手材料，选择比较理想的S型结构进行理论分析和设计改进，将其运用到60GHz通信中。设计中，分别对各参数进行微调和分析，总结出尺寸变化对S型结构左手材料的影响，最终设计出一种可用于60GHz无线通信的S型结构谐振单元。通过验证表明该结构能实现一个5.8GHz（57.3-63.3GHz）宽的左手频段，并且该频段内，散射参数S21、S11都比较理想。理论上，当S型上下两个环不对称的时候会出现两个谐振点，从而能够实现多通带效果。因此设计中分别通过改变S型结构单元尺寸和单元级联的方式来实现双左手通带效果。随着60GHz无线通信的发展，传统右手材料在其运用上显示出越来越多的不足，而左手材料却能实现其优势。本设计首次将S结构左手材料运用于60GHz无线通信中，可为下一代无线通信技术提供一定的理论基础和仿真数据参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-6
引言  6-7
第一章绪论  7-14
  1.1 左手材料的基本概念  7
  1.2 左手材料的奇异特性  7-11
    1.2.1 负折射现象  8-9
    1.2.2 逆 Doppler 效应  9
    1.2.3 逆 Cerenkov 效应  9-10
    1.2.4 完美透镜效应  10-11
  1.3 左手材料的发展与研究现状效应  11-12
  1.4 课题研究的意义及主要内容效应  12-14
第二章 SRR&金属棒结构基本电磁理论  14-21
  2.1 传统左手材料的实现  14-19
    2.1.1 等效负介电常数的实现  14-15
    2.1.2 等效负磁导率的实现  15-16
    2.1.3 传统结构左手材料  16-19
  2.2 S 参数法  19-21
第三章 S 型左手材料理论推导及优化分析  21-38
  3.1 S 型左手材料等效模型  21-27
    3.1.1 S 型左手结构单元  22-23
    3.1.2 S 型谐振结  23-27
  3.2 S 型左手材料的参数分析  27-37
    3.2.1 波导壁对 S 型结构左手频段的影响  28-29
    3.2.2 基板对 S 型结构左手材料的影响  29-33
    3.2.3 S 尺寸变化对单元结构左手特性的影响  33-37
  3.3 小结  37-38
第四章可用于 60GHz 通信 S 型左手材料设计与分析  38-46
  4.1 可用于 60GHz 通信 S 型左手材料设计  38-40
  4.2 单元结构级联  40-43
  4.3 双负磁导率通带结构单元  43-45
  4.4 小结  45-46
结论  46-47
参考文献  47-50
致谢  50-51
在读期间公开发表论文情况  51

用于60GHz通信的S型左手材料的研究

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