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基于小型化结构的各向同性负磁导率材料与左手材料
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2012.4
  • 页码:1-5-
  • 分类:TN82[电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]西北工业大学理学院,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50872113,50936002)和西北工业大学基础研究基金(批准号:JC201154)资助的课题.
  • 相关项目:体弹性模量和质量密度双负声学超材料及其行为研究
中文摘要:

提出了一种双面环各向同性结构单元模型,理论与实验研究了其微波电磁谐振行为.结果表明:在电磁波平行入射和垂直入射条件下,该结构可在同一频段实现磁谐振,且在谐振频段磁导率为负;当电磁波以不同角度斜入射时,其产生负磁导率频段也保持不变,即该结构的电磁特性不依赖于入射角度,双面环结构具有各向同性的特点.将双面环结构与金属线结构组合,该组合结构具有负折射率.另外,双面环结构还具有小型化的优点,在不增加结构单元几何尺寸的情况下,通过在结构单元中引入金属化过孔的方法,增加结构单元的电长度,可使谐振频率大幅度地向低频方向移动,使其在低频工作时仍保持小型化的优点.在双面环结构中引入金属化过孔技术可使谐振单元的几何尺寸减小50%,在微波器件、滤波器、天线等领域有广阔的应用前景.

英文摘要:

We propose an isotropic structure based on double split-ring resonator. We investigate experimentally and numerically the electro- magnetic resonant properties of the proposed structure. The result shows that when the electromagnetic wave transmits in the directions parallel and perpendicular to the plane of the split ring resonator, respectively, the resonant bands having the negative permeability both arise at the same frequencies. However, when the electromagnetic wave transmits with oblique angle, the resonant characteristic is still unchanged. That is to say, resonant characteristic of the proposed structure is independent of incidence angle. This result indicates that the proposed structure is an isotropic medium. Combining the proposed double split-ring resonator structure with the wires, the left-handed metamaterial with negative refractive index can be obtained. In addition, the proposed structure has the merit of the miniaturization due to adding the metallic via-hole, which can increase the electric length of the structure. As a result, the resonant frequency of the structure shifts toward lower frequency greatly without increasing the dimension of the structure, and then the structure is still compact in the low frequency case. The introduction of the metallic via-hole can reduce the dimension of the structure by 50%. Therefore, the proposed structure will be a good candidate in the microwave applications such as antennas, filter, among others.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876