左手材料在天线角域RCS控制中的应用

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左手材料天线

左手材料天线左手材料天线是一种新型的天线结构，它利用左手材料的特殊性质来实现对电磁波的辐射和接收。

左手材料是一种具有负折射率的材料，它具有一些非常奇特的电磁性质，例如负折射率、负抗性、负色散等。

利用这些特性，左手材料天线可以实现一些传统天线无法实现的功能，例如超宽带、宽角度辐射、多频段工作等。

因此，左手材料天线在通信、雷达、无线电等领域具有广阔的应用前景。

左手材料天线的工作原理是基于左手材料的负折射率特性。

在传统的天线设计中，通常使用正折射率的材料来实现对电磁波的辐射和接收。

而左手材料天线则采用具有负折射率的左手材料来实现对电磁波的控制。

当电磁波穿过左手材料时，由于其负折射率特性，电磁波的传播方向会发生反转，从而实现对电磁波的控制。

这种特性使得左手材料天线可以实现一些传统天线无法实现的功能，例如超宽带、宽角度辐射、多频段工作等。

左手材料天线具有许多优点。

首先，由于左手材料具有负折射率特性，可以实现对电磁波的精确控制，从而实现更高效的辐射和接收。

其次，左手材料天线可以实现超宽带、宽角度辐射、多频段工作等功能，具有更广泛的应用范围。

此外，左手材料天线的制作工艺相对简单，成本较低，适合大规模生产和应用。

在实际应用中，左手材料天线已经得到了广泛的研究和应用。

在通信领域，左手材料天线可以实现更高效的信号辐射和接收，提高通信质量和覆盖范围。

在雷达领域，左手材料天线可以实现更宽波束宽度和更高分辨率，提高雷达探测和跟踪性能。

在无线电领域，左手材料天线可以实现多频段工作，适应不同频率的信号传输和接收。

总之，左手材料天线是一种具有广阔应用前景的新型天线结构。

它利用左手材料的特殊性质，实现了对电磁波的精确控制，可以实现超宽带、宽角度辐射、多频段工作等功能，具有更高效的辐射和接收特性。

在通信、雷达、无线电等领域具有重要的应用价值，将为相关领域的发展带来新的机遇和挑战。

随着左手材料天线技术的不断进步和完善，相信它将在未来发挥越来越重要的作用。

左手材料在天线中的运用研究进展

2023左手材料在天线中的运用研究进展CATALOGUE 目录•左手材料与天线的概述•左手材料在天线中的应用研究•左手材料在天线中运用的发展趋势•左手材料在天线中运用的电磁仿真分析•左手材料在天线中运用的实验研究•结论与展望01左手材料与天线的概述左手材料是一种具有负折射率、零传播常数和正群速度传播特性的电磁材料。

左手材料的定义具有负的介电常数和磁导率，电磁波在这种材料中传播时，电场、磁场和波矢量三者构成左手定则的关系。

左手材料的特性左手材料的定义与特性天线的定义天线是一种用于发射或接收无线电波的设备，能将电路中的高频电流转换为无线电波，并向外辐射或接收电磁波。

天线的分类根据不同的标准，天线有多种分类方式，如线天线和面天线、全向天线和定向天线、单极天线和偶极天线等。

天线的定义与分类提高天线的性能左手材料具有高透射性、低损耗等特点，可以用来提高天线的辐射效率、增益和带宽等性能。

开发新天线技术左手材料具有特殊的电磁波传播特性，可以开发出一些传统天线难以实现的新技术，如超宽带天线、高隔离度天线等。

左手材料在天线的应用意义02左手材料在天线中的应用研究左手材料在天线结构设计中的应用左手材料具有负折射率特性，可以改变天线的辐射模式和方向图。

通过将左手材料应用于天线结构中，可以实现对天线性能的有效调控。

左手材料对天线性能改善的应用左手材料具有高导电性和高磁导率，可以用来增强天线的辐射效率和缩小天线的尺寸。

将左手材料与右手材料结合使用，可以进一步提高天线的性能。

左手材料在天线结构中的应用使用左手材料可以拓展天线的带宽，提高天线的频率响应。

通过结合使用左手材料和右手材料，可以实现天线的宽频带和多频带工作。

左手材料对天线增益提升的应用由于左手材料的负折射率特性，使用它可以提高天线的增益和辐射效率。

在某些情况下，左手材料甚至可以使天线的增益提高一倍以上。

左手材料在天线的极化方式调控中的应用通过使用左手材料，可以实现对天线极化方式的调控。

左手结构材料在天线中的应用

学号：P200702040密级：微波透波增强特性及在天线中的应用研究Research on characteristics of enhanced microwave transmission and application in theantenna姓名刘义学科专业电磁场与微波技术研究方向电磁散射与目标识别指导教师李民权教授完成时间2012年4月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。

本人授权可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：摘要自Ebbesen等人发现透波增强现象以来，金属-介质界面的电磁特性、金属孔/缝和周期皱褶结构透射特性的研究迅速成为研究者们的研究热点。

从而使得研究光电器件及其光学材料进入了一个新的时代。

然而大多数研究都聚焦在光学范围的贵金属上，微波范围内却很少研究。

而微波段的透波增强研究，在微波性能调控、新型微波器件及超导薄膜微波非线性器件设计等方面具有重要的意义。

本文主要基于微波段的透波增强研究，把透波增强现象应用于天线设计中，在分析几种透波增强结构基础上，提出了一种新型的平板馈电天线，由亚波长环形孔周围环绕凹槽结构组成。

UC-EBG在微带阵列天线 RCS减缩中的应用

UC-EBG在微带阵列天线 RCS减缩中的应用李振亚;张建华;杨文凯【摘要】针对微带阵列天线的带内雷达散射截面问题，提出了一种在天线表面加载共面紧凑型光子晶体结构（UC‐EBG），通过散射对消，实现天线雷达散射截面（RCS）减缩的方法。

分析了在不同参数下UC‐EBG结构同向反射相位带隙随频率的变化情况。

仿真结果表明：加载U C‐EBG结构后，阵列天线各个阵元的回波损耗基本保持不变，天线的增益有所增加，同时天线带内RCS最大减缩达到18dB。

证实了U C‐EBG可以应用于阵列天线的带内隐身。

%To solve the problem of microstrip array antenna with the radar cross section reduction ,an UC‐EBG structure is designed to load on the antenna surface to reduce the RCS by cancelling out the reflection wave .The reflection phase band‐gap changing with freque ncy is analyzed under different parameters .The simulated result shows that the return loss of the loaded antenna remains basically unchanged while its gain in‐creases .At the same time ,the largest reduction of antenna in‐band RCS can reach 18 dB ,which p roves that UC‐EBG can be applied to microstrip array antenna to achieve in‐band stealth .【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】4页(P39-42)【关键词】微带阵列天线;UC-EBG;RCS【作者】李振亚;张建华;杨文凯【作者单位】电子工程学院，安徽合肥230037;电子工程学院，安徽合肥230037;电子工程学院，安徽合肥230037【正文语种】中文【中图分类】TN97;TN822随着探测和隐身技术的飞速发展，飞行器以及舰艇等目标的RCS与以前相比下降了1到2个数量级，加上FSS结构、吸波材料、高阻抗表面等隐身新材料的发展以及应用，飞行器等隐身目标自身的RCS已经变得非常小。

交指型左手微带天线研究的开题报告

交指型左手微带天线研究的开题报告
标题：基于交指型左手微带天线的设计与研究
背景：
随着现代通信技术的不断发展，对天线技术的要求变得越来越高。

近些年来，左手材料作为新型天线材料被广泛研究和应用。

左手材料的应用可以扩展天线的频带宽度、提高天线的增益和降低副瓣水平。

微带天线作为一种新型小型化、低成本的天线结构，受到了广泛的研究和应用。

目的：
本文旨在研究基于交指型左手微带天线的设计方法，探索其性能与应用。

方法：
在本次研究中，首先对交指型左手材料的电磁特性进行了研究，实验验证了其左手性质。

然后，通过模拟软件设计了交指型左手微带天线，并对其进行了仿真分析。

结果：
经过仿真与分析，发现交指型左手微带天线能够增强天线辐射的低频段和高频段带宽，具有良好的阻抗匹配和辐射性能。

结论：
交指型左手微带天线在天线的频带宽度扩展、增益提高和副瓣降低等方面具有特殊的优势，对于现代通信的需求有着很好的应用前景。

建议：
为了进一步提高交指型左手微带天线的性能，可结合实际应用需求，对天线的结构参数进行优化设计，提高天线的性能指标。

同时，可以进一步研究天线的制造工艺和成本控制等问题。

(整理)左手材料在天线中的应用研究进展

左手材料在天线中的应用研究进展摘要：首先从理论上解释了左手材料用于天线设计时实现天线高指向性、高效率、小型化以及大的扫描范围的原因，然后重点介绍了基于金属谐振结构和复合左/右手传输线(CRLH TL)结构的左手材料用于天线设计时的研究进展，显示了金属谐振结构在提高天线方向性、增大天线增益、减小天线体积等方面具有很大优势，而CRLH TL 结构在提高天线带宽、增加天线频带、增大漏波天线扫描范围等方面具有潜在应用价值。

关键词：左手材料；天线；金属谐振结构；复合左/右手传输线结构0 引言左手材料(Left-Handed Material ，LHM)又被称为双负介质，它是一类在一定的频率下同时具有负磁导率和负介电常数的新型人工电磁结构材料。

1968年，前苏联物理学家Veselago[1]首次从理论上研究了电磁波在介电常数和磁导率同时为负的物质中传播的奇异特性，如负折射率等。

20世纪90年代，英国物理学家Pendry 等人相继提出了用周期性金属棒结构（Rod ）[2]和金属谐振环结构（SRR ）[3]分别来实现负介电常数和负磁导率的设想，为左手材料的实现提供了基础。

依据Pendry 的设计思想，2000年Smith 等人[4]把以上两种结构有规律地排列在一起，首次制出了在微波段同时具有负介电常数和负磁导率的材料。

而Pendry [5]关于双负介质平板可以放大或恢复倏逝波来实现完美聚焦成像的建议为左手材料的研究起到了进一步的推动作用。

2002年，美国加州大学的Itoh 教授[6]提出了一种新的设计左手材料的方法—左手传输线，它是用串联交指电容来实现的。

几乎同时加拿大多伦多大学的Eleftheriades 教授[7]提出了周期加载串联电容和并联电感组成的平面一维左手传输线结构。

2004年，Itoh 等人[8]又提出了复合左/右手传输线（CRLH TL ）概念，这开创了一个全新的研究领域，复合左/右手传输线是最有可能首先得到应用的左手材料。

探讨左手材料在通信系统的应用

探讨左手材料在通信系统的应用1 概述在通信领域，传统天线的尺寸受制于谐振频率，并且效率和信噪比较低，将左手材料和右手材料按一定的比例和结构分布在传输线中，可以得到具有超强电磁波聚焦特性的左右手复合材料，通过改变其本构关系参数，可以实现天线的小型化，减小插入损耗，增强天线增益和实现更宽的工作带宽，具有较好的通带特性。

本文通过分析左手材料对通信系统各个器件性能的改善，论述了左手材料在通信系统的应用前景。

2 左手材料在微波器件中的应用2.1 定向耦合器传统的微带天线采用电容间隙耦合，其尺寸由偶、奇模阻抗确定，而左右手复合材料具有负谐振特性，能够制成平行耦合滤波器，通过在普通耦合器中加载具有相位超前特性的左右手复合材料，可以消除耦合端与直通端之间存在的90°的相移，使耦合端与直通端输出相移相等。

由于左手传输线的相速和群速方向相反，左手传输线可以对右手传输线的相位滞后进行补偿，通过调整左右手复合传输线与右手传输线之间的距离，可以实现在一定频率范围内无相差，从而实现分功率分配器的功能。

2.2 新型滤波器由于左手材料中不可避免地会引入右手寄生参量，所以一般的左手材料均为左右手复合材料，当二者处于平衡状态时，就构成了一个左手高通网络和右手低通网络的复合结构，通过调节其本构参数，就可以获得超带宽滤波器。

左右手复合传输线与普通传输线掺杂时，具有良好的耦合性，可以拓宽滤波器的通频带，这种滤波器是通过贴片电容和贴片电感来实现的。

3 左手材料在天线中的应用3.1 天线小型化对于普通的贴片天线，在贴片两端电场相位相反，这相当于一个水平放置的偶极子，远场的主瓣沿垂直于贴片的方向辐射。

由于左手材料具有后向波特性，贴片两端辐射的电场几乎同相位，根据边缘场的叠加性原理，这等效于一个垂直放置的单极子，远场的主瓣沿两侧向外辐射。

传统的天线主要是在牺牲天线效率、带宽和增益的前提下，利用集总参数元件或较大的介电常数来实现天线的小型化。

左手材料在天线中的运用

左手材料在无线通信领域的应用前景
总结词
详细描述
左手材料在无线通信领域具有广泛的应用前景，将为无线通信技术的发展带来革命性的变革。
左手材料的特殊电磁特性使其在无线通信领域具有广泛的应用价值，例如在提高无线通信设备的灵敏度、信号传输速度和抗干扰能
力等方面，都将发挥重要作用。
左手材料在雷达系统中的应用前景
左手材料的特性
这种材料具有负的折射率，对电磁波的传播方向与电场和磁场的方向都与常规右手材料相反。
左手材料的分类
根据左手材料的特性，可以将其分为活性左手材料和被动左手材料。
02
左手材料在天线设计中的优势
提高天线效率
左手材料的高电导率和磁导率可以减少电磁波在传播过程中的能量损失，提高电磁波的传输效率，从而提高天线的效率。
• 制造方法：目前常用的制造方法包括真空蒸发沉积、纳米压印、化学气相沉积等，但这些方法普遍存在效率低、成本高的问题。
• 尺寸控制：制造过程中对左手材料尺寸的控制也是一大挑战，尤其是对于纳米级别的材料。
• 解决策略：研究者们正在开发新的制造工艺，以提高加工效率并降低成本。例如，利用先进的纳米压印和化学气相沉积技术，可以更精确地控制材料的尺寸和形状。此外，通过引入新型设备，也能提高生产效率。
通过利用左手材料的特殊性质，可以将电磁波聚集在特定的方向上，提高天线的发射效率和接收灵敏度。
降低天线的雷达散射截面
左手材料可以改变电磁波的传播方向，使电磁波散射到各个方向，从而降低天线的雷达散射截面。
VS
降低天线的雷达散射截面可以减少被敌方雷达发现的可能性，提高天线的隐蔽性和生存能力。
03
THANK S感谢观看
左手材料的特殊性质可以改变电磁波的相位和振幅，使天线更加高效地发射和接收电磁波。

左手材料

左手材料的性质及应用在自然界中，介质的介电常数ε和磁导率μ是描述物质基本电磁性质的两个重要参数，这两个参数决定着电磁波的传播特性。

当介质的介电常数和磁导率都为正值时，根据电磁波理论可知介质中的电场、磁场和电磁波传播常数(E、H、k)三者之间构成右手螺旋关系，所以这类物质被称为右手材料(right一handed materials，RHMs)。

而左手材料是指介电常数和磁导率同时为负数的材料，在这种介质中，电场、磁场和电磁波传播常数三者之间构成左手螺旋关系。

这是一种新颖奇异的材料,其通常也称负折射率材料。

一、左手材料的发展历史1968年，前苏联科学家Veselago VG发现介电常数ε和磁导率μ都为负值的物质的电磁学性质与常规材料不同，还指出当平面电磁波照射在这样的媒介时，会发生反常的折射现象，不过其在自然界中并不存在，因此他的研究只是停留在理论上。

1996年Pendry提出了金属线周期结构，这种结构可使介质的介电常数为负。

1999年，Pendry等人又用电介质体设计了一种具有磁响应的周期性结构实现了介质磁导率的负值，进而展现了负折射率材料存在的可能性，人们对这种材料也投入了更多的兴趣。

2001年，加州大学San Diego分校的Smith等物理学家根据Pendry等人的建议，首次制造出在微波波段具有负介电常数和负磁导率的物质，证明了负折射材料的存在。

2002年，美国加州大学Itoh教授和加拿大多伦多大学Eleftheriades教授领导的研究组几乎同时提出一种基于周期性LC网络的实现左手材料的新方法。

目前基于LC网络的左手材料的研究在理论和实验上都有很大进展。

研究还表明LC左手材料在微波电路、天线等方面的应用中具有很大的优势。

在2002年底，麻省理工学院孔金瓯教授也从理论上证明了“左手”材料存在的合理性，他称之为“导向介质”。

2003年美国Parazzoli C G等人及Houcl等人同时分别进行了一系列成功的实验工作，样品实验的数据与模拟计算非常吻合，都晰而显著地展示出负折射现象；且在不同入射角下测量到的负折射率是一致的，完全符合Snell定律，证实了左手材料的存在二、左手材料的性质材料与电磁波的相互作用主要体现在材料的介电常数ε和磁导率μ这两个物理参数上。

左手材料在RFID天线中的应用

机器人的大角度控制问题，进一步探讨左手材料并替代天线阵、源标签的可能性。有
１左手材料的负Ｓｅ效应ｎｌｌ
电磁波在介质中的传播行为是由其介电常数ｓ
２００８年２月２日收到９国家８３项目（０６Ａ４１３资助６２０Ａ０Ａ０）
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当光线从普通材料斜射到负折射系数材料上时，折
射光线却向着与人射光线同一边的方向偏折，即现了负折射角。
当电磁波从介质１射向介质２，界面处应满在
足Ｍａｗｌ方程的边界条件：ｘｅｌ
维普资讯
不停车收费ＥＣ系统中相邻车道干扰问题和巡检Ｔ
从（）可以看出在正常材料中，，都是正２式ｓ数，Ｅ，Ｋ，Ｈ遵从右手定则，在左手材料时，而ｓ、同时为负，Ｋ指向［（ ×Ⅳ）方向。而一Ｅ】人们熟知，线折射遵循折射定律，光即折射光线和人射光线分居法线两侧，是对于左手材料，但

左手材料在天线中的运用研究进展(doc 12页)

左手材料在天线中的运用研究进展(doc 12页)左手材料在天线中的应用研究进展摘要：首先从理论上解释了左手材料用于天线设计时实现天线高指向性、高效率、小型化以及大的扫描范围的原因，然后重点介绍了基于金属谐振结构和复合左/右手传输线(CRLH TL)结构的左手材料用于天线设计时的研究进展，显示了金属谐振结构在提高天线方向性、增大天线增益、减小天线体积等方面具有很大优势，而CRLH TL结构在提高天线带宽、增加天线频带、增大漏波天线扫描范围等方面具有潜在应用价值。

关键词：左手材料；天线；金属谐振结构；复合左/右手传输线结构0引言左手材料(Left-Handed Material，LHM)又被称为双负介质，它是一类在一定的频率下同时能首先得到应用的左手材料。

左手材料在微波平板聚焦透镜、带通滤波器、耦合器、天线以及隐身衣等方面具有广泛的应用前景。

特别是在天线上的应用更具吸引力，因为它具有传统天线无法比拟的优点，它可以提高天线的方向性系数和增益、增大天线辐射效率、增加天线带宽、减小天线系统尺寸等。

1 左手材料天线1.1 高指向性利用左手材料奇异的电磁特性，可以实现左手材料平板透镜聚焦效应，从而可以改善天线辐射特性，提高天线的方向性，进而增大辐射增益。

Enoch等人[9]最早研究了具有零折射特性的左手材料在天线定向辐射上的应用。

他们指出在适当的条件下，嵌入到平板左手材料的全向天线向自由空间辐射的电磁波会被聚集在法线方向附近，从而减小了天线的半波瓣宽度，提高了天线的方向性，增大了其增益。

他们考虑了一种最简单的左手材料：薄金属网孔的线介质。

实验和理论的研究表明这种连续的线介质具有等离子频率的特性，在微波频段其等效介电常数为：221peff ωωε=-（1）当ω很接近ωp 时，可以看到其等效介电常数接近于0，从而实现了零折射特性。

下图给出了简单的几何光学原理解释：图1 等效折射率接近零的左手材料平板中源的辐射示意图Fig.1 The emission of a source inside a slab of LHM whose optical index is close to zero.把一辐射源嵌入到折射率接近于零的左手材料平板中，其周围为均匀各向同性的介质，可以看到所有的折射光线基本上都是沿着法线方向出去，这一现象可以用斯奈尔定律解释[10]:meta inout vac n sin sin n θθ=（2）在这里θout 为折射角，θin 为入射角。

“巨”型左手材料微带天线优化设计研究的开题报告

“巨”型左手材料微带天线优化设计研究的开题报告一、研究背景及意义微波天线在通信、雷达等领域中具有重要作用，其性能的优化设计是天线工程师和科学家不断探索的课题。

在微带天线中，由于其具有小型化、低成本等优点，越来越受到研究者的关注。

近年来，随着5G通信的到来，对天线功率和频率响应等方面的要求更高，因此对微带天线的优化设计更为迫切。

本课题基于对巨型左手材料（metamaterials）的研究，旨在研究巨型左手材料微带天线的优化设计。

巨型左手材料是一种人工制造的材料，其具有一些传统材料不具备的性质，例如负折射率（negative refraction index）和负阻抗（negative impedance）。

巨型左手材料微带天线的设计涉及到天线几何结构、材料特性和天线性能等多个因素，因此具有研究的重要性和实用性。

二、研究方法本课题将通过仿真分析和试验验证相结合的方法，对巨型左手材料微带天线进行优化设计。

1.仿真分析采用有限元方法（FEM）对巨型左手材料微带天线进行电磁仿真分析。

通过改变不同参数对巨型左手材料微带天线的性能进行研究，例如天线长度、宽度、厚度、介电常数、磁导率等参数。

并利用仿真软件对天线的频率响应、天线增益、辐射特性等进行仿真分析。

2.试验验证采用标准微带天线实验仿真测试平台，制作巨型左手材料微带天线的样品，并对其进行实验测试和验证。

通过改变不同参数，对巨型左手材料微带天线进行性能测试和优化。

三、研究内容1.巨型左手材料微带天线的设计原理和性能分析2.巨型左手材料微带天线的优化设计方法的研究3.仿真分析和试验验证结果对比分析四、预期结果本研究将优化设计一种巨型左手材料微带天线，达到在5G通信等领域中具有更高的性能和应用效果。

五、研究难点1.如何确定巨型左手材料微带天线的几何结构，并针对不同参数进行设计优化?2.巨型左手材料的制备技术和加工难度?3.如何优化巨型左手材料微带天线的性能，使其更加适合于实际应用？六、研究进度安排1.文献综述与分析（2周）2.巨型左手材料微带天线设计原理与性能分析（3周）3.巨型左手材料微带天线优化设计方法研究（5周）4.仿真分析与试验验证（6周）5.数据处理与结果分析（3周）6.论文撰写与答辩准备（6周）七、参考文献1. Agrawal, A. K., & Devesh Kumar, P. (2013). Design of Meta Material Antenna for Selected Frequency Range. International Journal of Scientific & Engineering Research, 4(8): 198-202.2. Dyab, H. A., & Hussein, T. Y. (2012). Design of Fractal Slotted Printed Wideband Microstrip Antenna with LHM material for microwave imaging applications. International Journal of Engineering Research and Technology, 1(10): 1-8.3. Zhang, L., & Sievenpiper, D. (2005). Investigation of a broad-band dipole antenna constructed from left-handed materials. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 53(8): 2563-2571.。

左手材料研究进展与应用

左手材料研究进展及应用左手材料,指的是介电常数(ε)和磁导率(μ)都是负数的材料(物质).在自然界中,所有物质的介电常数(ε)和磁导率(μ)都是正数.左手材料这种新型材料的超级的地方,在于其负的介电常数和磁导率使得主导普通材料行为的许多物理特性产生逆变. 左手材料有时也被称作”异向介质”,”负折射系数材料”. 迄今为止,咱们在自然界中见到的都是右手材料,右手规则一直被以为是物质世界的常规.可是,在左手材料中,电磁波的电场,磁场和波矢却组成左手关系.这也是这种材料被称为"左手材料"的原因.由于这种材料的介电常数和磁导率都是负数,折射率也是负的,按照电磁学理论,能够推断出它有很多奇异的物理特性.由于那个学期正在学习电磁场,电磁场的数学基础和这种反常自然界物质的神独特性让我超级感兴趣.虽然阅读了较多的文献,不过很多理论仍是不能理解.不过,我理解的那一部份已经收获颇丰了.比如,人的大脑要有创新精神,勇于冲破常规,虽然右手规则是统治自然界物质的普遍规律,在咱们的脑海中,也根深蒂固的有ε和μ同时>0的概念,不过,只要勇于想,勇于创造,这种冲破自然界常规的物质LHM(left hand material)就可以够发挥出它庞大的功能.一.左手理论的起源和进展1967年，前苏联物理学家Veselag。

在前苏联一个学术刊物上发表了一篇论文，第一次报导了他在理论研究中对物质电磁学性质的新发觉，即:当ε和μ都为负值时，电场、磁场和波矢之间组成左手关系。

他称这种假想的物质为左手材料，同时指出，电磁波在左手材料中的行为与在右手材料中相反，比如光的负折射、负的切连科夫效应、反多普勒效应等等。

这篇论文引发了一名英国人的关注，1968年被译成英文从头发表在另一个前苏联物理类学术刊物上。

但几乎无人意识到，材料世界从此掀开新的一页。

左手材料的研究进展并非是一帆风顺。

在这一具有颠覆性的概念被提出后的30年里，虽然它有很多新奇的性质，但由于只是停留在理论上，而在自然界中尚未发觉实际的左手材料，所以，这一学术假设并无立刻被人同意，而是处于几乎无人理会的境界，直到快要本世纪时才开始出现转机。

左手材料涂敷目标的RCS仿真研究

称ＲＳ。Ｃ）
一
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运用传输线理论分析有多层涂敷介质的底板，
如图１所示，空气到底板共Ｎ层。￡、、。、从ｄ “
ａ分别为第层介质的相对介电常数、对磁导相
ｌｎｏｅ．Ａｎｈｅｌｃｉｉｙｏｅｔｈｎｅｔｒａｎｈｅｌｃｉｉｆｒｇｔｈｎｅｔｒａｒｉｅｍｄ１ｄｔｅｒｆｔｔｆｌｆ－ａｄｄｍａｅｉ１ａｄｔｅｒｆｅｔｔｏｉｈ — ａｄｄｍａｅｉｌａｅｅｖｖｙｃｍｐｔｄｂｓｄｏａｉｄｆｅｕｎｙｏｃｄｎｖｎａｉｄｔｉｋｅｓｏｏｔｎ．Ｓａｅｏｈａｇｔｉｏｕｅａｅｎｖｒｒｑｅｃｆｎｉｅｔｗａｅａｄｖｒｅｈｃｎｓｆｃａｉｇｈｐｆｔｅｔｒｅｓｅｉ
，
Ｓｌｅ简称ＮＵＲＢ）数曲面描述目标，用物理ｐｉ，ｎＳ参应
光学（ｈｓａＯｐｉ，称Ｐ法计算了左手材料Ｐｙｉｌｔｓ简ｃｃＯ）涂敷目标的雷达散射截面（ｄｒＣｏｓＳｃｉｎ，Ｒａａｒｓｅｔ简ｏ
左手螺旋关系，故称之为“ 手材料 ” 左。
率也为正，平面电磁波传播中，在电场、场、矢量磁波
收稿日期：０００—４２１—３２

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平板汇聚特性，在微带天线上加载ＬＨＭ结构天线覆层进行小角域ＲＣＳ控制，并给出了两个仿真实例．仿
真结果表明，当微带天线单元以及微带阵列天线加载ＬＨＭ结构的天线覆层后，天线在小角域范围内可获得２０ｄＢ以上的减缩，并通过改变左手材料的尺寸来达到在一定小角域范围内的ＲＣＳ减缩控制．
随着隐身与反隐身技术的不断发展，雷达散射截面（ＲＣＳ）的减缩技术作为军事领域中的重要问题受到学者越来越多的关注．天线作为一种特殊的散射体，其ＲＣＳ的减缩问题已成为减缩技术的关键．而超材料在
天线的ＲＣＳ减缩的应用非常广泛，包括频率选择表面（ＦＳＳ）、高阻抗表面（ＨＩＳ）以及结构型吸波材料（ＲＡＳ）
等各种应用方法ｌ＿１＿３＿．但是，受到材料本身的角度稳定性的影响，这些技术的研究主要集中在平面波垂直入射
时的频域特性控制，最多只能达到 ±４５。时的ＲＣＳ减缩问题．在实际应用中，武器平台尤其是机载天线在放
Ａｂｓｔｒａｃｔ：
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｌｅｆｔ — ｈａｎｄｅｄｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＩＨＭ）ａｐｐｌｉｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅＲＣＳｏｆｔｈｅ
２０１３年１２月第４Ｏ卷第６期
西安电子科技大学学报（自然科学版）
Ｊ０ＵＲＮＡＬｏＦＸＩＤＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｄｅｃ．２Ｏ１３
Ｖｏ１．４０Ｎｏ．６
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ２４００．２０１３．０６．０１７
ＷＮＧＦｕｗｅｉ，ＬＪＡＮＧＲｕｉｘｉａｎｇ，ＧＯＮＧＳｈｕｘｉ，Ｓｏｎｇｔａｏ，ＪＩＡＮＧＶ７ｚ
（ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎＡｎｔｅｎｎａａｎｄＭｉｃｒｏｗａｖｅＬａｂ．，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖ．，Ｘｉ ’ ａｎ７１００７１，Ｃｈｉｎａ）
关键词：雷达散射截面减缩；左手材料；平板汇聚特性中图分类号：ＴＮ８２文献标识码：Ａ文章编号：１００１－２４００（２Ｏ１３）０６ — ００９６ — ０５
Ｌｅｆｔ－ｈａｎｄｅｄｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅＲＣＳｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｎｔｅｎｎａ
ｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅＬＨＭｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｌｅｆｔ — ｈａｎｄｅｄｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌｓ：ＲＣＳｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎａｓｓｅｍｂｌｙ
ａｎｔｅｎｎａ．ＴｈｅＩＨＭｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉＳｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏｔｈｅａｎｔｅｎｎａｂｙｎｕｌｌ — ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎａｓｓｅｍｂｌｙ．ａｎｄｔｗｏｓｉｍｕｌａｔｅｄｅｘａｍｐｌｅｓａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ．ＳｉｍｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｔｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｈｅＲＣＳｏｆｔｈｅａｒｒａｙａｎｔｅｎｎａｗｉｔｈＲＡＭｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｍｏｒｅｔｈａｎ２０ｄＢｂｙｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ．ＡｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅＲＣＳｏｆｔｈｅａｎｔｅｎｎａｃａｎ
左手材料在天线角域ＲＣＳ控制中的应用
王夫蔚，梁瑞香，龚书喜，于松涛，姜文
（西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室，陕西西安７１００７１）
摘要：提出了利用左手材料（ＬＨＭ）实现天线的小角域雷达散射截面（ＲＣＳ）控制方法．利用ＬＨＭ结构的