基于复合左右手传输线的微波巴伦设计开题报告

1. 研究目的与意义

左手材料是一种电磁超材料，其等效介电常数和等效磁导率都为负值，在这种材料中所传播的电磁波的电场、磁场与相位常数矢量具有左手螺旋关系，而传统的材料这三者是右手螺旋关系。

左手材料最早是由在1967由俄国物理学家viktor veselago提出了理论上的预测，他论文发表30多年后，美国加州大学的smith和同事们在实验上制作了人工结构进行了验证。在认识到lh波与传统的后向传播波的类似之处后，三个研究小组分别为eleftheriades,oliner与caloz等人，几乎同时在2002年6月提出了传输线形式的超材料结构。veselago在1968年从理论上研究了这种介质的电动力学后果并揭示了其独特的特性，如多普勒频移的逆转、切伦科夫辐射的逆转等。

微波巴伦作为微波和射频电路中的一个基本元件，可以实现从非平衡端口到平衡端口的信号传输与转换。已经有多种形式的微波巴伦的实现技术，如基于耦合线的巴伦，基于功率分配器的巴伦，marchand结构balun，基于变压器结构的balun等。复合左右手传输线的特点一般有多个结构单元级联而成，每个结构单元长度至少小于四分之一波长，在一定的频率范围内传输线的群速度与相速方向相反，可以作为左手传输线工作。复合左右手传输线已经在很多微波器件的设计中得到应用，如耦合器、功率合成器、谐振电路与天线等，对于改进器件的性能提供了新的设计途径和方法。

2. 研究内容与预期目标

研究内容：

由于实际的寄生效应的存在，理想的单纯的左手传输线实际中并不存在；一般利用复合左右手传输线，在一定频率范围内其会表现出左手传输线特性。本次毕业设计将利用复合左右手传输线实现微波巴伦。

1.阅读文献，学习有关微波基础概念。

3. 研究方法与步骤

1.学习理解左手传输线工作原理和主要特性。

2.学习掌握电磁仿真软件，掌握模型设置以及仿真方法。

3.建立基于左手传输线的电磁仿真模型，并进行仿真验证和性能分析。

4. 参考文献

[1]廖承恩.微波技术基础.西安电子科技大学出版社

[2]丁君.工程电磁场与电磁波. 高等教育出版社

[3]david m. pozar. microwave engineering. john wiley amp; sons, inc.2005

5. 工作计划

1. 2.20-3.20阅读有关文献，理解复合左右手传输线特性；熟悉软件工具，掌握仿真方法；完成开题报告。

2. 3.21-3.31 建立左手传输线电磁仿真模型。

3. 4.1-4.10对所建立的左手传输线仿真模型进行仿真分析，根据仿真结果估算等效电路模型参数。