螺旋谐振器构成的左手移相单元设计及其性能比较

"该文提出了一种由螺旋谐振器构成的新颖非对称非直连形式左手移相单元，这种单元在实现低剖面单极子天线中起到关键作用。通过全波电磁仿真工具，对非对称非直连单元与已有的对称直连单元和对称非直连单元进行了比较分析。研究结果显示，非对称非直连单元在插损特性上优于对称直连单元，并且在宽频带内具有相似的相位特性。同时，这两种新型单元相对于对称直连单元展现出更显著的左手效应。" 本文主要探讨了微波工程领域中的一种创新设计，即螺旋谐振器构成的左手移相单元。这种新颖的非对称非直连结构为实现低剖面单极子天线提供了新的可能。单极子天线是一种广泛应用于无线通信和雷达系统的天线类型，由于其小型化和低剖面的特性而备受关注。然而，传统的移相单元在满足这些要求时往往存在局限性，因此新型的左手移相单元的出现具有重要意义。 左手移相单元是基于左手介质（LHM）原理设计的，LHM具有与传统右手介质相反的电导率和磁导率特性，表现出负的介电常数和磁导率。这种特性使得左手移相单元能够在较宽的频率范围内实现独特的电磁性能，例如负折射率和相位延迟。 文中通过全波电磁仿真软件，如CST、HFSS等，对新设计的非对称非直连单元与其他结构（对称直连和对称非直连）进行了对比研究。仿真结果表明，非对称非直连单元在插入损耗方面表现更优，这意味着信号传输效率更高，能量损失更小。此外，尽管相位特性略有差异，但这种非对称设计在相当宽的频率范围内能保持稳定的相位变化，这对于天线阵列和相控阵雷达系统中的相位控制至关重要。 另外，非对称非直连单元和对称非直连单元相比对称直连单元，表现出更明显的左手效应。这暗示着它们在更宽的频段内可以维持左手介质的行为，有助于实现更灵活的电磁波操控和更高效的天线设计。左手效应在微波和光学领域有多种应用，如超分辨成像、隐形材料和无线能量传输等。 这项研究提出了一种新型的螺旋谐振器结构，用于构建左手移相单元，为低剖面单极子天线的设计提供了新的思路和优化方案。这种设计有望改善天线的性能，提高通信和雷达系统的效率，同时也为未来的微波和光电子技术开辟了新的研究方向。