（a)右手材料                                （b)左手材料

图2。4  切伦科夫辐射

2。3  左手材料的实现

    图2。5是人工合成的左手材料天线的单元等效电路，包括一个串联电容和并联电感。

图2。5  左手材料传输线等效电路

    已知该纯左手材料传输线相位常数为

                                                             （2-1）

由于右手寄生串联电感和并联电容效应的存在，上述纯左手结构是不存在的。图2。6表示了纯右手材料传输线等效电路，由串联电感和并联电容构成。而图2。7则给出了具有一般性的复合左右手传输线等效电路。

图2。6  右手材料传输线等效电路 

                                 图2。7  复合左右手传输线等效电路

    已知纯右手材料传输线相位常数为（2-2）

一般来说，复合左右手传输线的串联谐振和并联谐振频率是不相等的，此时为不平衡结构，即左手和右手部分的频率之间存在阻带，不能实现左手频带与右手频带的无缝衔接。只有当串联、并联谐振频率相等时，即满足式2-3时才能实现平衡结构       

    此时该传输线的相位常数可表示为文献综述

    根据上式可以清楚看出复合左右手传输线特征，较低频处表现为左手材料特性，较高频处表现为右手材料特性。

3  基片集成波导

基片集成波导（SIW）是在介质基片上添加一系列金属通孔而形成的一种新型波导，此种波导具有传统矩形波导的特点和优势：损耗低、Q值高、小型化、易于集成平面平面电路等等，使其能够广泛应用于微波毫米波电路中。

3。1  基片集成波导基本结构

基片集成波导的基本结构如图3。1所示，其中w是基片集成波导宽度（两排金属通孔间的距离），d为金属通孔直径，s为金属通孔的周期长度，h为介质基片厚度。介质基片的上下两表面都为金属层，与传统矩形波导的上下壁相类似；而两排金属通孔可以基本等效成传统矩形波导的侧壁。因此，它们所围成的区域就相当于一个类似矩形波导的结构，我们称之为基片集成波导。基片集成波导的主模是，其传播常数以及损耗由SIW的w、s以及d三个参数确定。

图3。1  基片集成波导结构

3。2  基片集成波导研究分析方法

基片集成波导传统的研究分析方法有全波分析法以及等效模型法。全波分析法是分析复杂结构电磁场的一个最准确方法，但需要对特定的结构选择特定的分析方法，不同算法之间存在较大的差异。当处理多层基片集成波导结构以及各波导谐振腔之间的耦合问题时，使用全波分析法会非常麻烦，网格剖分以及高阶矩阵方程的求解等都会影响设计效率。此时则可以借助HFSS、CST等软件对以上复杂问题进行仿真分析。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

等效模型法也是一个有效的方法。基片集成波导和传统矩形波导有相似的特性，因此可以通过SIW的结构参数来确定矩形波导的等效宽度。当d小于等于最高频率波长的十分之一时可以得到等效宽度为      （3-1）