学位论文-—异向介质特性及微波器件的设计.doc

中国矿业大学
本科生毕业设计

姓名：张力学号：23090907
学院：信电学院
专业：电子科学与技术
设计题目：异向介质特性及微波器件的设计
专题：
指导教师：职称：教授

2013年6月北京

中国矿业大学毕业设计任务书

专业年级学号学生姓名

任务下达日期：2012年12月24日

毕业设计日期：2012年12月30日至2013年6月5日

毕业设计题目：异向介质特性及微波器件的设计

毕业设计专题题目：

毕业设计主要内容和要求：
(1)查阅相关资料，了解国内外异向介质的研究现状及最新进展，分析异向介质的基本原理、结构特性及理论基础。研究了电磁波在不同异向介质中传播所出现的不同特性；
（2）学习并掌握了运用HFSS软件设计和仿真天线和滤波器；
(3)研究了异向介质在微波天线和微波滤波器中的应用，利用异向介质改进了多款微波天线和微波滤波器，并运用高频仿真软件HFSS对器件进行仿真与优化，提高了微波器件性能；
（4）翻译与本题目有关的外文文献；
（5）总结了异向介质在微波器件中的应用和设计经验，撰写论文。

指导教师签字：
郑重声明
本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本论文属于原创。本毕业设计的知识产权归属于培养单位。

本人签名：日期：

中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书

指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成绩：指导教师签字：
年月日
中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书

评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成绩：评阅教师签字：
年月日
中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩
答辩情况提出问题回答问题正确基本
正确有一般性错误有原则性错误没有
回答

答辩委员会评语及建议成绩：

答辩委员会主任签字：
年月日学院领导小组综合评定成绩：

学院领导小组负责人：
年月日
摘要
异向介质（metamaterials）是指具有负的介电常数和负的磁导率的人工合成电磁材料。已被美国《Science》杂志评为2003年度十大科技突破之一的异向介质，凭借它奇特的性质、较大的潜在利用价值和广泛的应用前景，成为了当今物理学和电磁学研究领域的前沿和热点。本文以异向介质特性及其应用为研究对象，主要的工作包括以下几个方面：
(1)概述国内外异向介质的研究现状及进展，分析了异向介质的基本原理、结构特性及理论基础。研究了电磁波在不同异向介质中传播所出现的不同特性；
(2)研究了周期细金属棒阵列、分裂谐振环、互补分裂谐振环和复合左/右手传输线的结构特性及应用，简单介绍了这些结构负的介电常数和负的磁导率出现的原因；
(3)研究了异向介质在微波滤波器和天线中的应用，利用异向介质设计了多款微波滤波器和天线，并运用高频仿真软件HFSS对器件进行了仿真与优化。提高了微波器件性能。

关键词：异向介质；左手材料；互补分裂谐振环；异性介质滤波器；异向介质天线

ABSTRACT

Metamaterialsarenewstructuredmaterialswithnegativepermittivityornegativepermeabilityorsimultaneousnegativeεandμ.Thenewlydiscoveryofleft-handedmaterialhasbeenregardedasoneofthetenmostsignificantdiscoveriesbysciencein2003.Thesuccessfulrealizationofmetamaterialshasgarneredconsiderableattentionsanddiscussionsallovertheworld,andhasbeenthefrontandfocusareainphysicsandelectromagneticresearch.Inthispaper,someelectromagneticcharacteristic