【正文】 位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)[12] Based on post right/left media of onedimensional phase pensator structure [12].圖3左邊平板由無耗的一般介質(zhì)構(gòu)成（ε1＞0，μ1＞0），假設(shè)這一介質(zhì)的特征阻抗與外部自由空間的特征阻抗相等，但其折射率不同。將左手介質(zhì)平板與右手介質(zhì)平板并列放置，電磁波穿透兩介質(zhì)最終離開左手介質(zhì)平板，坡印廷矢量始終不變，因?yàn)榇┻^的介質(zhì)都為無耗介質(zhì)。因此，電磁波進(jìn)入到左手介質(zhì)平板到穿透左手介質(zhì)所產(chǎn)生的相位差為： (8)因此，電磁波穿過圖示的一維結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的總的相位差為： (9)從上式中看到，如果左手介質(zhì)平板與右手介質(zhì)平板的厚度比為d1/d2=n2/n1，則由左右手介質(zhì)構(gòu)成的平板其總的相位差為零。所以，理論上只要滿足d1/d2=n2/n1，則厚度可以是任意值。利用這種奇異的相位傳播特性，結(jié)合漏波天線頻率掃描的工作原理，可以構(gòu)造大角度微帶漏波天線[13]。而漏波天線的輻射角為 (12)由上式可以看到CRLH漏波天線的輻射角理論上可以實(shí)現(xiàn)從900到900的連續(xù)掃描，當(dāng)ωω0時(shí)，天線后向掃描，當(dāng)ωω0時(shí)，天線前向掃描。2 左手材料天線發(fā)展 金屬諧振結(jié)構(gòu)的左手材料天線提高天線增益的方法有很多種，例如改用陣列天線、碟形天線、拋物面天線等，但這些天線的體積都過于龐大，限制了它們?cè)谝恍┨厥鈭?chǎng)合的應(yīng)用。針對(duì)這些問題，人們提出了利用左手材料的平板透鏡聚焦效應(yīng)來提高天線增益的方法[14,15]，這不僅獲得了很高的增益，而且可實(shí)現(xiàn)天線的小型化設(shè)計(jì)。還發(fā)現(xiàn)若選用損耗小的左手材料且保證良好的波阻抗匹配，天線的增益可以達(dá)到12dB。Zhao等人[18]研究了在矩形微帶貼片天線上覆蓋表面開口方形環(huán)結(jié)構(gòu)左手材料后對(duì)天線性能的影響（圖4（c）），他們發(fā)現(xiàn)隨著加載這種左手材料層數(shù)的增加，天線的增益會(huì)進(jìn)一步的增強(qiáng)。 （a） （b） （c） 圖4 開口環(huán)結(jié)構(gòu)[16][17][18] Split ring resonator structure [16] [17] [18].目前實(shí)現(xiàn)天線小型化的主要方法有短路加載、開槽開縫、選用高介電常數(shù)基板和利用集總元件等。有鑒于此，人們提出了利用左手材料的相位補(bǔ)償作用來實(shí)現(xiàn)天線小型化設(shè)計(jì)的思想，從而解決了以上問題[12]。2006年，Abdelwaheb等人[21]提出了一種基于左手材料諧振腔的超小型高指向印刷天線，這種人工磁導(dǎo)體由兩個(gè)法布里珀羅諧振腔反射器構(gòu)成，一個(gè)反射器由高阻抗表面構(gòu)成，它作為印刷天線的基底，另一個(gè)反射器由部分反射面構(gòu)成，它作為發(fā)射信號(hào)的窗口。此后，Abdelwaheb [22]還提出了在介質(zhì)基板上周期排列平板金屬結(jié)構(gòu)（圖5（a）），從而實(shí)現(xiàn)了左手特性。除了上面提到的開口環(huán)結(jié)構(gòu)和諧振腔結(jié)構(gòu)左手材料用于天線設(shè)計(jì)外，人們還研究了其它結(jié)構(gòu)的左手材料在天線上的應(yīng)用。朱忠奎等人[24]將一種雙面刻有樹枝結(jié)構(gòu)單元陣列的介質(zhì)材料作為天線的基板（圖5（c）），制備了樹枝狀負(fù)磁導(dǎo)率材料微帶天線。Kim等人[25]提出了利用平板左手材料來制作透鏡天線的思路，這種平板左手材料是由高介質(zhì)立方體諧振器周期的嵌入到低介質(zhì)基質(zhì)中構(gòu)成的（圖5（d））。Lagarkon等人[26]通過在基板上放置等尺寸的左旋和右旋彈簧結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)ε和μ接近于零的左手材料（圖5（e）），將這種左手材料用于喇叭天線的設(shè)計(jì)中，其旁瓣得到了顯著的抑制，后向輻射增強(qiáng)。（圖5（f））。 （b）耶路撒冷十字結(jié)構(gòu)[23] 。（d）立方體結(jié)構(gòu)[25]。 （f）左手材料的后向性[27]. resonant metal structures (a) planar structure[22]。 (c) dendritic structure[24] 。 (e) spring structure [26] 。而復(fù)合左右手傳輸線（CRLH TL）結(jié)構(gòu)具有寬帶寬、低損耗、體積小、容易制作等優(yōu)點(diǎn)，因此這種結(jié)構(gòu)更適合用于天線的設(shè)計(jì)。%，且?guī)掃_(dá)到了100MHz。因?yàn)閹挄?huì)隨著并聯(lián)電容值的減小而增大，因此這種結(jié)構(gòu)可以顯著的增加天線的帶寬，且這種天線具有多個(gè)工作頻帶，具有非常小的尺寸。天線帶寬從200MHz增加到了3GHz，而且輻射效率超過了98%，還具有高增益和低電壓駐波比。這種天線非常適用于高速短距離的無線通信系統(tǒng)中，如無線個(gè)人局域網(wǎng)系統(tǒng)等。 （a） （b） （c） （d）圖6 寬帶寬傳輸線結(jié)構(gòu)（a）加載螺旋電感[28]。 （c）二維結(jié)構(gòu)[30] 。 (b) incorporate parallel plate between the vias and the ground planes [29] 。 (d) Circular and Rectangular structure [31].雙頻帶天線的出現(xiàn)滿足了人們對(duì)現(xiàn)代無線電子產(chǎn)品功能多樣化的需求，實(shí)現(xiàn)雙頻帶的傳統(tǒng)方法有：改變貼片天線形狀、利用雙饋線和利用PIFA天線等，但這些方法具有低的輻射效率和相異的輻射方向圖等缺點(diǎn)，而且其尺寸仍過于龐大。因此他提出[34]了利用零階諧振模式和第一負(fù)階諧振模式的“蘑菇型”CRLH TL來構(gòu)造雙頻寬帶天線的思路（圖7（b）），%%，且其帶寬達(dá)到了430MHz。這種雙頻帶天線可實(shí)現(xiàn)373MHz和817MHz的負(fù)數(shù)階和正數(shù)階諧振，且具有全向輻射的能力和很小的尺寸。Gummally等人[37]也提出一種小型化的雙頻帶左手材料陣列天線，這種天線具有小的體積和高的輻射效率。（b）零階與第一負(fù)階諧振結(jié)構(gòu)[34] 。 (b) two closely spaced zerothorder and firstnegativeorder resonance modes of CRLHTL [34] 。另外，微帶漏波天線的饋電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，使其具有低成本和易制造的優(yōu)點(diǎn)。范圍內(nèi)。到90176。Abdelaziz[40]利用耦合微帶線設(shè)計(jì)了基于CRLH TL結(jié)構(gòu)的微帶漏波天線，并通過接地板的浮置導(dǎo)體來增加耦合度（圖8（a））。Kodera等人[41]利用CRLH諧振理論提出了一種均勻負(fù)載鐵氧體的開放波導(dǎo)結(jié)構(gòu)（圖8（b）），它能自動(dòng)的平衡CRLH的響應(yīng)頻率，而不需要任何的芯片組件來調(diào)諧，克服了傳統(tǒng)CRLH TL結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)諧振平衡的缺點(diǎn)。Lin等人[42]設(shè)計(jì)了一種基于共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的CRLH漏波天線，這種天線也可實(shí)現(xiàn)邊射到端射的掃描。D. Kim和M. Kim[44]利用CRLH TL理論提出了一種改進(jìn)的T形單極子天線（圖8(d)），它具有很窄的波束寬度，因此可廣泛用于汽車避撞系統(tǒng)以及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)中。（b）負(fù)載鐵氧體的開放波導(dǎo)結(jié)構(gòu)[41] 。（d）“T型”結(jié)構(gòu)[44]. large scan range and other CRLH TL structures (a) coupled microstrip lines structure [40]。 (c) coaxial structure[43] 。但國(guó)內(nèi)外對(duì)其左手材料研究仍處于理論和實(shí)驗(yàn)階段，離左手材料天線的實(shí)際應(yīng)用還有一段距離，因?yàn)檫€有許多問題有待解決。而復(fù)合左右手傳輸線的帶寬、傳輸損耗等性能指標(biāo)較佳，但是它的輻射性能不佳，不適合作為天線的輻射部分。因此，設(shè)計(jì)和制備出寬頻帶、低損耗、性能穩(wěn)定、低成本的左手材料是實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵