各向异性超常媒质矩形波导的导波特性研究.pdfVIP

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 # O %$$’ O ， ， ， WL= +# 3L +O 5@IC@:@J %$$’ （ ） $$$8,%O$R%$$’R# $O R#.08$O ST(S U/V51TS 5131TS !%$$’ TBF + UBXH + 5LE + 各向异性超常媒质矩形波导的导波特性研究! ! 孟繁义 吴 群 傅佳辉 杨国辉 （哈尔滨工业大学电子与信息技术研究院，哈尔滨 #$$$） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） %$$ % % %$$’ %% 研究中通过建立和求解填充各向异性超常媒质的矩形波导 模式和 模式的波动方程和场分布方程，讨论 () (* 了各向异性超常媒质矩形波导的有效介电常数、有效磁导率、相位常数以及传输系数与所填充超常媒质本构参数 之间的变化关系+ 研究发现，填充了各向异性超常媒质的矩形波导的导波特性在截止频率之上的频率区域，其导波 特性由所填充超常媒质的横向本构参数决定，而与超常媒质的纵向本构参数无关 但是，在截止频率之下的频率区 + 域，该矩形波导的导波特性则由所填充超常媒质的横向本构参数和纵向本构参数共同决定+ 研究中通过典型的计 算实例对所得到的结论进行了验证，结果表明，计算结果与理论预测相符合+ 这些研究结果为进一步发展超常媒质 在波导相关技术中的应用夯实了理论基础，具有重要的理论意义和实用价值+ 关键词：各向异性，超常媒质，矩形波导，导波特性 ： ， !## ,%%$- .$/ ［ ］ 的负磁导率效应相作用产生了左手通带+ 4;FK 等 G 引 言 提出如果应用各向同性超常媒质，则可以实现长度 和宽度同时缩短的小型化矩形谐振腔，并且该谐振 在 等人利用开 口谐振环 （ 腔比)FKB@C; 的一维亚波长谐振腔具有更稳定的谐 5:CB HI=C JFKH J@HLF;CLJH， ）阵列和金属导线阵列构造出双负超 振特性+ 然而需要指出的是，虽然上述研究工作均在 5MM 常媒质之后，人们对超常媒质的电磁特性、超常媒质 不同程度上探讨了填充超常媒质的矩形波导的导波 的构造方法以及超常媒质在改善现有微波、射频甚 特性，但是这里仍然缺乏针对填充各向异性超常媒 ［— ］ 至是光器件中的应用展开了深入的研究 + 尤为 质矩形波导导波特性的系统研究，而这种状况无疑 值得注意的是，近年来，填充超常媒质的矩形波导的 会限制超常媒质在波导相关技术中的应用，进而减