[本科毕业设计] Metamaterials 移相器和Metamaterials 极化转换器设计_精品.pdf

毕业设计(论文)报告


题目 Metamaterials 移相器和
Metamaterials 极化转换器设计


信息科学与工程学院(系) 信息工程专业
学号: 04004341
学生姓名: 陆明之
指导教师: 崔铁军教授, 程强博士
起讫日期: —
设计地点: 东南大学毫米波国家重点实验室
DESIGNS OF PHASE SHIFTERS AND POLARIZERS
BASED ON METAMATERIALS

A Dissertation Submitted to
Southeast University
For the Academic Degree of Bachelor of Science



BY
Mingzhi Lu
Supervised by
Prof. Tie Jun Cui, Qiang Cheng


State Key Laboratory of Millimeter Waves
School of Information Science and Engineering
Southeast University
Nanjing, 210096, P. R. China
Jun. 5th, 2008
东南大学学位论文独创性声明

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的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含
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论文作者签名: 日期: 年月日



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论文作者签名: 导师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
Metamaterials 移相器和 Metamaterials 极化转
换器设计

学生姓名: 陆明之
学生学号: 04004341
导师姓名: 崔铁军, 程强

摘要

Metamaterials 作为一个新兴领域,在最近几年中得到了飞速发展。从初期的左手媒质到现在的
metamaterials,其内在的含义和潜在的用途都得到了极大的拓展和补充。Metamaterials 的结构设计和
电磁特性是目前这个领域学者最为关注的课题,也是本文的研究重点。
Metamaterials 可以在一定范围内实现普通材料无法具备的介电常数和磁导率,从而可以有效控
制电磁波的传播特性。本文利用这种人工材料设计了一种新型移相器,通过在微带传输线上刻蚀电
磁谐振结构,实现了单位长度上的大相位变化,从而大大缩小了移相器的尺寸。由于这些结构在谐
振频率附近的等效阻抗与微带线的特性阻抗接近,因而可以实现较好的阻抗匹配。
各向异性也是 metamaterials 的一个重要电磁特性。大多数人工媒质结构的介电常数和磁导率都
可表示为张量的形式,因而由这些结构所组成的材料在各个方向上对电磁波可以具有不同的电磁响
应。我们利用各向异性材料的这种特点设计了一种新型的极化转换器,可以实现电磁波在线极化与
圆极化之间的相互转换。实验结果与理论结果非常吻合,在未来的通信系统设计中将会有很好的应
用前景。

关键词:新型电磁材料,移相器,各向异性,极化旋转器
I
DESIGNS OF PHASE SHIFTERS AND POLARIZERS BASED ON
METAMATERIALS
BS Candidate: Mingzhi Lu
Supervisor: Prof. Tei Jun Cui, Dr. Qiang Cheng

ABSTRACT
As a brand new area, metamaterials obtain their fast development in recent years. Not only being seen as
left-handed material, the concept