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电子发烧友网>电子资料下载>电子资料>超材料在高性能小型化天线中有什么样的应用

超材料在高性能小型化天线中有什么样的应用

2020-08-21 | pdf | 0.24 MB | 次下载 | 1积分

资料介绍

  一、超材料概述

  超材料(Metamaterial)是指自然材料通过人工手段加工设计后,具有自然材料所不具备的超常物理性质的人工复合材料或结构。通常,任意一种媒质的电磁特性可以通过介电常数ε和磁导率µ两个宏观物理量来描述。自由空间的介电常数和磁导率分别用 ε0和µ0表示(ε0和µ0均大于零),而对一般物质:ε=ε0εr,µ=µ0µr,其中εr表示相对介电常数,µr表示相对磁导率,媒质的折射率则被定义为 。根据ε和µ取不同的值,可以把材料空间分为四个象限,如图1所示。第一象限(ε﹥0,µ ﹥0)表征的是自然界中的一般性材料,也称为右手材料,电磁波在这种材料中传播时电场、磁场与波矢量方向满足右手螺旋关系,能量与相位的传播方向相同(前向波);第二象限(ε﹤0,µ﹥0)表征的是等离子体材料,第四象限(ε﹥0,µ﹤ 0)表征的是铁氧体材料,由于电磁波在这两种媒质中传播时相位常数为虚数,因此这两种材料都只存在倏逝波;第三象限(ε﹤0,µ﹤0)表征的是左手材料,电磁波在这种材料中传播时电场、磁场与波矢量方向满足左手螺旋关系,能量与相位的传播方向相反(后向波)。

  自然界中的一般性媒质只占到了第一象限的一部分,等离子体和铁氧体也仅占了第二象限和第四象限中少有的几种,而第三象限(ε﹤0,µ﹤0)中的左手材料在自然界根本不存在。也就是说绝大部分的媒质需要通过“超材料”的方法获得,包括所有的左手材料和大部分的右手材料,不过狭义的超材料通常是指左手材料。

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