基于蘑菇型结构的双入射超宽带复合媒质材料设计与分析

通过设计一定的单元结构,可以实现超宽带人工电磁材料.基于蘑菇型金属结构,提出了一种同时具有左右手通带无缝结合的超宽带双入射型复合媒质材料结构单元.该结构由嵌入到介质板的两个反向对称的蘑菇型金属结构组成,能够同时引发电谐振和磁谐振而得到左手通带.通过利用CST软件仿真、等效电磁参数提取、折射率计算以及建立等效磁谐振电路模型等方法,分析验证了该结构的双入射特性和左手特性.仿真结果表明,在电磁波垂直于介质板和平行于介质板入射两种情况下,在X波段均表现出左手通带特性,并具有1 GHz以上的左手带宽.当电磁波垂直于介质板入射时,在7.2 GHz-9.3 GHz频段为右手通带,在9.3 GHz-11 GHz频段为左手通带;当电磁波平行于介质板入射时,在7.0 GHz-9.0 GHz频段为右手通带,在9.0 GHz-10 GHz频段为左手通带.在两种情况下分别于9.3 GHz与9.0 GHz处得到了零折射率,从而构造了一种正-零-负复合媒质材料,实现了具有3 GHz带宽的双入射超宽带平衡结构.