搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于双Σ形金属条的双向左手材料

田子建 陈文超 樊京

引用本文:
Citation:

基于双Σ形金属条的双向左手材料

田子建, 陈文超, 樊京

Two-dimensional incident left-handed metamaterial composed of double Σ -shaped metal strips

Tian Zi-Jian, Chen Wen-Chao, Fan Jing
PDF
导出引用
  • 提出了一种基于双Σ形金属条的双向型左手材料结构. 该结构由介质基板和两个反向对称放置在介质基板两侧的Σ形金属条构成, 在电磁波平行入射和垂直入射两种情况下, 都能够实现双负特性(εμ<0) . 通过利用HFSS软件仿真、等效参数提取, 分析验证了该结构在X波段具有双向特性和左手特性. 该结构的双向特性拓宽了电磁波的入射角度, 对左手材料的多维化和多向化发展提供了参考价值.
    A structure of two-dimensional incident left-handed metamaterial composed of double Σ-shaped metal strips is proposed. The structure consists of a dielectric substrate and two anti-symmetrical Σ-shaped metal strips on each side of it, and the structure presents double negative properties (εμ<0), with electromagnetic waves being incident parallel or perpendicular to the substrate. With HFSS software, the two-dimensional incident left-handed properties of the structure are analyzed and verified in X waveband by means of spectrum analysis and effective parameters extracted from S parameters. The two-dimensional incident properties of the structure widen electromagnetic wave angle and are also of reference value for developing multi-dimensional incidence of the metamaterial.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号: 51134024)和国家高技术研究发展计划(863计划) (批准号: 2012AA062203)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Key Program of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51134024), and the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2012AA062203).
    [1]

    Veselago V G 1968 Sov. Phys. Usp. 10 509

    [2]

    Smith D R, Padilla W J, Vier D C, Nemat-Nasser S C, Schultz S 2000 Phys. Rev. Lett. 84 418

    [3]

    Shelby R A, Smith D R, Schulz S 2001 Science 292 77

    [4]

    Pendry J B 2000 Phys. Rev. Lett. 85 3966

    [5]

    Ma H, Qu S B, Xu Z, Wang J F 2008 Opt. Express 16 15449

    [6]

    Zhou H, Pei Z B, Qu S B, Zhang S, Wang J F, Li Q, Xu Z 2009 J. Electromagn. Waves Appl. 23 953

    [7]

    Ma H, Qu S B, Xu Z, Zhang J Q, Chen B W, Wang J F 2008 Phys. Rev. A 78 036608

    [8]

    Grzegorczyk T M, Moss C D, Lu Jie, Chen X D, Pacheco J Jr, Kong J A 2005 IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 53 2956

    [9]

    Liu Y H, Luo C R, Zhao X P 2007 Acta Phys. Sin. 56 5883 (in Chinese) [刘亚红, 罗春荣, 赵晓鹏 2007 56 5883]

    [10]

    Ran L, Huangfu J, Chen H, Li Y, Zhang X, Chen K, Kong J A 2004 Phys. Rev. B 70 073102

    [11]

    Chen H S, Ran L X, Huangfu J T, Zhang X M, Chen K S 2004 Phys. Rev. E 70 057605

    [12]

    Zhang S, Qu S B, Ma H, Xie F, Xu Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 3961 (in Chinese) [张松, 屈绍波, 马华, 谢峰, 徐卓 2009 58 3961]

    [13]

    Zhou J F, Zhang L, Tuttle G, Koschny T, Soukoulis C M 2006 Phys. Rev. B 73 041101

    [14]

    Zhang Y P, Zhao X P, Bao S, Luo C R 2010 Acta Phys. Sin. 59 6078 (in Chinese) [张燕萍, 赵晓鹏, 保石, 罗春荣 2010 59 6078]

    [15]

    Mary A, Rodrigo S G, Garcia-Vidal F J, Martin-Moreno L 2008 Phys. Rev. Lett. 101 103902

    [16]

    Menzel C, Paul T, Rockstuhl C, Pertsch T, Tretyakov S, Lederer F 2010 Phys. Rev. B 81 035320

    [17]

    Guo Y S, Zhang X F 2010 Acta Phys. Sin. 59 8584 (in Chinese) [郭云胜, 张雪峰 2010 59 8584]

    [18]

    Chen C H, Qu S B, Xu Z, Wang J F, Ma H, Zhou H 2010 Acta Phys. Sin. 60 024101 (in Chinese) [陈春晖, 屈绍波, 徐卓, 王甲富, 马华, 周航 2010 60 024101]

    [19]

    Ziolkowski R W 2003 IEEE Trans. Ante. Prop. 51 1516

    [20]

    Smith D R, Vier D C, Koschny Th, Soukoules C M 2005 Phys. Rev. E 71 036617

    [21]

    Szabó Z, Park G H, Hedge R, Li E P 2010 IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 58 2646

    [22]

    Kafesaki M, Tsiapa I, Katsarakis N, Koschny T 2007 Phys. Rev. B 75 235114

  • [1]

    Veselago V G 1968 Sov. Phys. Usp. 10 509

    [2]

    Smith D R, Padilla W J, Vier D C, Nemat-Nasser S C, Schultz S 2000 Phys. Rev. Lett. 84 418

    [3]

    Shelby R A, Smith D R, Schulz S 2001 Science 292 77

    [4]

    Pendry J B 2000 Phys. Rev. Lett. 85 3966

    [5]

    Ma H, Qu S B, Xu Z, Wang J F 2008 Opt. Express 16 15449

    [6]

    Zhou H, Pei Z B, Qu S B, Zhang S, Wang J F, Li Q, Xu Z 2009 J. Electromagn. Waves Appl. 23 953

    [7]

    Ma H, Qu S B, Xu Z, Zhang J Q, Chen B W, Wang J F 2008 Phys. Rev. A 78 036608

    [8]

    Grzegorczyk T M, Moss C D, Lu Jie, Chen X D, Pacheco J Jr, Kong J A 2005 IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 53 2956

    [9]

    Liu Y H, Luo C R, Zhao X P 2007 Acta Phys. Sin. 56 5883 (in Chinese) [刘亚红, 罗春荣, 赵晓鹏 2007 56 5883]

    [10]

    Ran L, Huangfu J, Chen H, Li Y, Zhang X, Chen K, Kong J A 2004 Phys. Rev. B 70 073102

    [11]

    Chen H S, Ran L X, Huangfu J T, Zhang X M, Chen K S 2004 Phys. Rev. E 70 057605

    [12]

    Zhang S, Qu S B, Ma H, Xie F, Xu Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 3961 (in Chinese) [张松, 屈绍波, 马华, 谢峰, 徐卓 2009 58 3961]

    [13]

    Zhou J F, Zhang L, Tuttle G, Koschny T, Soukoulis C M 2006 Phys. Rev. B 73 041101

    [14]

    Zhang Y P, Zhao X P, Bao S, Luo C R 2010 Acta Phys. Sin. 59 6078 (in Chinese) [张燕萍, 赵晓鹏, 保石, 罗春荣 2010 59 6078]

    [15]

    Mary A, Rodrigo S G, Garcia-Vidal F J, Martin-Moreno L 2008 Phys. Rev. Lett. 101 103902

    [16]

    Menzel C, Paul T, Rockstuhl C, Pertsch T, Tretyakov S, Lederer F 2010 Phys. Rev. B 81 035320

    [17]

    Guo Y S, Zhang X F 2010 Acta Phys. Sin. 59 8584 (in Chinese) [郭云胜, 张雪峰 2010 59 8584]

    [18]

    Chen C H, Qu S B, Xu Z, Wang J F, Ma H, Zhou H 2010 Acta Phys. Sin. 60 024101 (in Chinese) [陈春晖, 屈绍波, 徐卓, 王甲富, 马华, 周航 2010 60 024101]

    [19]

    Ziolkowski R W 2003 IEEE Trans. Ante. Prop. 51 1516

    [20]

    Smith D R, Vier D C, Koschny Th, Soukoules C M 2005 Phys. Rev. E 71 036617

    [21]

    Szabó Z, Park G H, Hedge R, Li E P 2010 IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 58 2646

    [22]

    Kafesaki M, Tsiapa I, Katsarakis N, Koschny T 2007 Phys. Rev. B 75 235114

  • [1] 田子建, 李玮祥, 樊京. 基于双三角形金属条的二维可衍生超材料性能分析.  , 2015, 64(3): 034102. doi: 10.7498/aps.64.034102
    [2] 王顺天, 吴正茂, 吴加贵, 周立, 夏光琼. 基于半导体环形激光器的高速双向双信道混沌保密通信.  , 2015, 64(15): 154205. doi: 10.7498/aps.64.154205
    [3] 杨怀, 王春华, 郭小蓉. 基于正六边形多开口的新型双频带左手材料.  , 2014, 63(1): 014103. doi: 10.7498/aps.63.014103
    [4] 刘亚红, 刘辉, 赵晓鹏. 基于小型化结构的各向同性负磁导率材料与左手材料.  , 2012, 61(8): 084103. doi: 10.7498/aps.61.084103
    [5] 李俊成, 郭立新, 刘松华. THz频段单面左手材料的设计及仿真研究.  , 2012, 61(12): 124102. doi: 10.7498/aps.61.124102
    [6] 张洪欣, 李姗, 张金玲, 刘雯, 吕英华. 基于蘑菇型结构的双入射超宽带复合媒质材料设计与分析.  , 2012, 61(5): 054101. doi: 10.7498/aps.61.054101
    [7] 弓巧侠, 赵双双, 段智勇, 马凤英. 结构参量对左手材料通带位置影响的研究.  , 2011, 60(10): 107804. doi: 10.7498/aps.60.107804
    [8] 陈春晖, 屈绍波, 徐卓, 王甲富, 马华, 周航. 基于单面金属结构的二维宽带左手材料.  , 2011, 60(2): 024101. doi: 10.7498/aps.60.024101
    [9] 王海侠, 吕英华, 张洪欣, 吴艳玲. 基于双Z形金属条的双入射型左手材料研究.  , 2011, 60(3): 034101. doi: 10.7498/aps.60.034101
    [10] 郭云胜, 张雪峰. 一种结构简单的二维左手材料设计及仿真研究.  , 2010, 59(12): 8584-8590. doi: 10.7498/aps.59.8584
    [11] 樊京, 蔡广宇. 一种基于金属开口谐振环和杆阵列的左手材料宽带吸收器.  , 2010, 59(9): 6084-6088. doi: 10.7498/aps.59.6084
    [12] 王甲富, 屈绍波, 徐卓, 张介秋, 马华, 杨一鸣, 吴翔, 鲁磊. 基于金属结构单元间耦合的左手材料的设计及实验验证.  , 2010, 59(6): 4018-4022. doi: 10.7498/aps.59.4018
    [13] 孙明昭, 张淳民, 宋晓平, 梁工英, 孙占波. 基于矩形谐振环的新型复合周期结构左手材料研究.  , 2009, 58(9): 6179-6184. doi: 10.7498/aps.58.6179
    [14] 吴俊芳, 孙明昭, 张淳民. 左手材料的响应频段和单元尺寸关系的研究.  , 2009, 58(6): 3844-3847. doi: 10.7498/aps.58.3844
    [15] 张淳民, 孙明昭, 袁志林, 宋晓平. 基于三角谐振环的新型六边形谐振环金属线复合周期结构左手材料性质研究.  , 2009, 58(3): 1758-1764. doi: 10.7498/aps.58.1758
    [16] 张松, 屈绍波, 马华, 谢峰, 徐卓. 基于平行金属条的左手结构设计与仿真研究.  , 2009, 58(6): 3961-3965. doi: 10.7498/aps.58.3961
    [17] 郑 军, 刘正东, 曾福华, 方慧娟. 倒Y形四能级原子系统电磁诱导的左手效应.  , 2008, 57(7): 4219-4223. doi: 10.7498/aps.57.4219
    [18] 陈 亮, 梁昌洪, 党晓杰. 非线性左手材料中的二次谐波.  , 2007, 56(11): 6398-6402. doi: 10.7498/aps.56.6398
    [19] 张高明, 彭景翠, 翦知渐, 黄小益. 左手材料薄板波导中模式之间的正交关系.  , 2006, 55(4): 1846-1850. doi: 10.7498/aps.55.1846
    [20] 罗春荣, 康 雷, 赵 乾, 付全红, 宋 娟, 赵晓鹏. 非均匀缺陷环对微波左手材料的影响.  , 2005, 54(4): 1607-1612. doi: 10.7498/aps.54.1607
计量
  • 文章访问数:  6277
  • PDF下载量:  933
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-18
  • 修回日期:  2012-11-16
  • 刊出日期:  2013-04-05

/

返回文章
返回
Baidu
map