MNG传输线带通滤波器设计

     近几年，一种基于左手介质概念的人工混合型材料在固体物理、材料科学、光学和应用电磁学等领域引起了国内外学术界的广泛关注。这种介质在某一频段表现为负的等效介电常数和负的等效磁导率，在其内传播的电磁波满足左手螺旋定则，故经常被称为双负介质( DNG) 。

　　它所表现出的特殊电磁特性，如负介电常数、负磁导率、负折射率、相位与能量传播方向相反、完美透镜成像、逆多普勒频移等在实际应用中具有重要的价值。

　　自从T . Itoh，C. Caloz 等人提出了混合左右手( Composite Rig ht / Left Handed，CRLH) 介质的传输线理论，并利用微带结构制成混合左右手传输线后，它的相关应用得到迅速发展，如紧凑的CRLH 混合环耦合器、任意频带巴伦、可调频带CRLH 滤波器、双频带圆极化天线等。

　　对应于双负介质的传输线理论，本文提出了磁负介质( Magnet ic Negat ive Media，MN G) 的传输线理论，并实现了MN G 传输线的电路设计。这种新型的传输线结构，不仅能够保持CRLH 传输线的左手特性，如零阶谐振特性、非线性的相位响应等，还能够使电路结构得到简化、损耗更低、设计更容易，因此也是CRLH 传输线的理论扩展和有益改进。在此基础上，设计了MN G1/ 4 波长传输线谐振器，实现了任意可调的双频带特性，进而设计了一款新颖的MN G 双频带切比雪夫带通滤波器，这在现代通信系统等要求更小更紧凑的多频微波器件方面有实际的应用价值。

　　1   MNG传输线理论

　　CRLH 传输线的等效电路可以从文献[ 1] 得知，它由串联的右手电感L R、左手电容CL 以及并联的右手电容CR、左手电感L L 组成，低频时CL 和L L 起主导作用,工作于左手区域，具有负的介电常数 和磁导率。

　　MN G 传输线是在CRLH 等效电路中去除了左手电感L L ，低频时具有负的 和正的 ，等效电路如图1 所示。

图1 MNG 传输线的等效电路模型

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