【正文】 世紀(jì)初左手材料問世引起矚目2000 年，美國(guó)Smith 等首次利用開口諧振環(huán)（SRR）和電諧振器（如開口金屬線）組成的陣列實(shí)現(xiàn)了“雙負(fù)”材料。: 4$EPendry 研究發(fā)現(xiàn)周期性排列的導(dǎo)電金屬線對(duì)電磁波的響應(yīng)與等離子體對(duì)電磁波的響應(yīng)行為極為相似，通過此種方法獲得介電常數(shù)ε為負(fù)的材料，從此人們開始對(duì)這種材料投入研究興趣。直到將近新世紀(jì)時(shí)才出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)。材料世界從此翻開新的一頁(yè)。他稱這種假想的物質(zhì)為左手材料。但在左手介質(zhì)中，由于能量的傳播方向與相位的傳播方向正好相反，因而輻射將背向粒子的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)出，輻射方向形成一個(gè)向前的錐角，這就是逆Cerenkov輻射效應(yīng)。當(dāng)粒子速度超過介質(zhì)中光速時(shí)，這些次波相互干擾，從而輻射出電磁波，稱為切倫科夫輻射。但如果介質(zhì)2為左手材料時(shí)，且|n2|n1時(shí)，也會(huì)發(fā)生全反射，此時(shí)的反射光束同樣在界面上發(fā)生側(cè)向位移，但是位移的方向與入射波波矢量的平行分量反向，這主要是因?yàn)樽笫植牧系呢?fù)相速的緣故，該現(xiàn)象就被稱為逆GoosHanchen位移效應(yīng)。電磁波從光密媒質(zhì)入射到光疏媒質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角等于布儒斯特角時(shí)，即 (210)將會(huì)發(fā)生全反射。由折射定律 (27)可知，當(dāng)介質(zhì)1是正常材料，而2是左手材料時(shí)，即 (28)時(shí)，界面上的EH的平行分量的方向是一致的，而垂直分量的方向卻反了過來(lái)，再加上在介質(zhì)2內(nèi)k,E,H三者遵守左手定律，因而在界面上就會(huì)發(fā)生反常的折射：折射光與入射光出現(xiàn)在界面法線的同一側(cè)。在自然物質(zhì)中，折射光線總是與入射光線分別位于法線的兩側(cè)，但當(dāng)電磁波經(jīng)過正常材料與左手材料分界面的時(shí)候，就會(huì)有令人吃驚的現(xiàn)象發(fā)生。世界各地的研究人員正在研究用于材料非破壞性實(shí)驗(yàn)的高頻系統(tǒng)，但傳統(tǒng)千兆赫電磁波發(fā)生器不僅笨重、成品高昂，且產(chǎn)生的頻寬較窄。在常規(guī)介質(zhì)中，當(dāng)觀察者向波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者所測(cè)到的頻率要高于波源振動(dòng)的頻率，這就是多普勒效應(yīng)；假設(shè)均勻各向同性的左手介質(zhì)中，一個(gè)波源輻射角頻率為的電磁波，它以速度向著一個(gè)探測(cè)器運(yùn)動(dòng)，探測(cè)器所接收到的電波的角頻率為 (21)式中，n為左手媒質(zhì)的折射率，如果n=1，則 (22)當(dāng)目標(biāo)向著波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射波的頻率將降低，這與通常媒質(zhì)相反，被稱為逆多普勒效應(yīng)。經(jīng)過20多年的發(fā)展，HFSS以其無(wú)以倫比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度，方便易用的操作界面，穩(wěn)定成熟的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)剖分技術(shù)使其成為高頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首選工具和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于航空、航天、電子、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、通信等多個(gè)領(lǐng)域，幫助工程師們高效的設(shè)計(jì)各種高頻結(jié)構(gòu)，包括：射頻和微波部件、天線和天線陣及天線罩，高速互連結(jié)構(gòu)、電真空器件，研究目標(biāo)特性和系統(tǒng)部件的電磁兼容電磁干擾特性，從而降低設(shè)計(jì)成本，減少設(shè)計(jì)周期，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。，Wheeler使用了一對(duì)長(zhǎng)為四分之一中心頻率波長(zhǎng)的圓柱來(lái)實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的能量相互耦合，遺憾的是這種方法只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)倍頻程的帶寬。現(xiàn)在雷達(dá)大多數(shù)是微波雷達(dá)，利用微波工作的雷達(dá)可以使用尺寸較小的天線，來(lái)獲得很窄的波束寬度，以獲取關(guān)于被測(cè)目標(biāo)性質(zhì)的更多的信息。這樣就出現(xiàn)了各種傳輸線定向耦合器。隨著航空和航天技術(shù)的發(fā)展，要求微波電路和系統(tǒng)做到小型化、輕量化和性能可靠，于是出現(xiàn)了帶狀線和微帶線。定向耦合器是一種通用的微波、毫米波部件，可用于信號(hào)的隔離、分離和混合，如功率的監(jiān)測(cè)、源輸出功率穩(wěn)幅、信號(hào)源隔離、傳輸和反射的掃頻測(cè)試等。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。微 波 集 成 電 路期 末 報(bào) 告 題目：基于左手材料的定向耦合器技術(shù)研究畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日目錄1. 前言 32. 左手材料的介紹 4 逆多普勒效應(yīng) 4 負(fù)折射率現(xiàn)象 4 逆GoosHanchen位移效應(yīng) 5 逆Cerenkov輻射效應(yīng) 63. 左手材料的發(fā)展 7 左手材料的概念起源于理論研究 7 新世紀(jì)初左手材料問世引起矚目 7 國(guó)內(nèi)研制單一結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)“雙負(fù)” 84. 微波四端口元器件 10 多端口微波器件簡(jiǎn)述 10 無(wú)耗可逆四端口網(wǎng)絡(luò)的基本性質(zhì) 10 定向耦合器基本概念 11 定向耦合器的簡(jiǎn)單機(jī)理 11