微波段左手材料的应用及展望

清风明月

微波段左手材料的应用及展望
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/ C" H, ]3 C8 R* ]% [6 Z     微波段的电磁波可以由毫米级的结构来操纵。微波段左手材料在无线通讯领域将有很大的应用前景。可用作延迟线、耦合器、天线收发转换开关、固态天线、滤波器、光导航、微波聚焦器等。微波左手材料还可广泛应用于微波器件。如微波平板聚焦透镜、带通滤波器、调治期、卫星反向天线、基于传输线左手材料的前向波方向耦合器、宽带相移器、分布式放大器等。另外，反常Cherenkov辐射效应可用于探测高能带电粒子。同时左手材料还可以制作出便宜而性能好的磁共振成像设备。
     左手材料在微波波段的成功实现加速了其在天线和探测器领域的应用。利用左手材料对电磁波的反常折射，可以实现左手材料平板透镜，对电磁波波束汇聚，改善天线在远场区的辐射波束宽度，使得远场区波束更加尖锐，从而大幅改善天线的方向性，并提高天线辐射增益。同时，由于微波波段的左手材料可以通过电路板印制的方式实现，有利于天线共面、集成一体化，随着以后对通信的定向性和隐蔽性要求的提高，以及对新型探测器的需求，高方向性天线将具有广阔的应用前景。
     左手材料特点在于其负的磁导率和负的介电常数，以及有此而具有的倏逝波放大“完美透镜”等方面。因此左手材料可能在透镜成像，移相器等方面一展身手。
     但是左手材料自身的损耗是相当大的，其插入损耗大约有10dB，这对于左手材料的应用将是个极大的挑战，如何解决其损耗问题将是目前解决的难题。
5 J8 Q* {- ^# y     基于LC电路的左手材料可能是个不错的选择。当然基于SRR的左手材料在无源器件方面还是有相当大的应用范围的。
& U5 r6 l% @$ |7 j( @$ t5 ^     个人看法，大家可以讨论一下左手材料的应用前景，更好的推动这个学科的发展。