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首次提出一個用左手媒質設計的微波空間濾波器。左手媒質是一種人造媒質，在某一微波波段內其介電常數和磁導率同時為負值。利用左手媒質的特殊性提出了一個設計空間帶通濾波器的方法，并給出一種頻率為9.9～10.1GHz的帶通濾波器設計。該濾波器具有用通常材料無法達到的優異的特性。
關 鍵 詞 左手媒質; 有效介電常數; 有效磁導率; 負折射指數; 帶通濾波器
左手媒質是2000年出現的一種人造媒質[1~5]，它具有許多完全不同于普通媒質的特殊性質，可以實現普通媒質不能實現的某些性能。它一出現立即引起物理學家和工程師的極大興趣，其中微波透鏡是最關心的課題之一，因為其分辨率遠超過目前應用的光學透鏡，被稱為完全透鏡而受到科學界廣泛重視。但是左手媒質對電磁波傳輸的其他許多特殊的效應還未得到深入地研究，本文提出了用左手媒質設計的微波空間濾波器。
1 左手媒質
左手媒質是指其介電常數ε和磁導率μ同時為負的媒質，由Maxwell方程可得出，電磁波在其中傳播時，電場強度E、磁場強度H和波矢q之間存在左手螺旋關系，故稱為左手媒質(Left Handed Media，LHM)或雙負媒質(Double Negative Media，DNM)。圖1示出其電磁波矢與普通媒質(也稱右手媒質)的根本區別。
自然界并不存在ε和μ同時為負的媒質。金屬在光頻下為金屬等離子體，當頻率小于等離子體頻率時，其有效介電常數。當時，Pendry用金屬細線結構實現了等離子體的媒質ωpω0eff<εpωω<0eff<ε [1]；1999年Pendry提出用開口金屬環諧振器SRR在微波頻段制造類似等離子體的磁性媒質(磁等離子體)。圖2是SRR示意圖，圖3是細線結構和SRR的隨effεω和隨effμω的變化曲線。和可以表示為effεeffμ[3,4]：
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