新型谐振式人工电磁介质的特性以及在天线设计中的应用(7)
图3 新型滤波器
3.2.2 新型零阶谐振器
对于左右手复合传输线结构，在左手通带和右手通带的过渡段上有两个特殊的非零频率点，在此两点上电磁波的相位常数β=0。再通过适当调节分布结构，使得左手传输线和右手传输线具有相等的特性阻抗，即可实现一个新型的零阶谐振器，其谐振频率由复合结构等效的电感、电容值决定，而与谐振器的尺寸无关，因而具有小尺寸的优点.
下图(a)为简化左右手复合结构零阶谐振器，其等效电路模型为图(b).
图4新型零阶谐振器
3.2.3 任意双频带分支藕合器
传统的右手四分之一波长分支线只能工作在设计频率f0和它的奇次倍频3f0，5f0，…上。由于在双频段或多频段通讯系统中，各段频率的选择是独立的，一般不满足奇次倍频的关系，所以传统右手分支线有时不能满足这些系统的要求。而左右手复合传输线结构具有非线性相移特性，所以可以利用复合传输线来替代传统分支线中的右手传输线，以获得在第一个频段不变的情况下的任意第二个工作频段。
下图左给出了采用简化的左右手复合传输线结构设计的纯分布结构的藕合器，两输出端口通带中心频率分别为0.9G珑和1.8GHz，右图为实测结果。
图5任意双频带分支藕合器
3.3 人工电磁介质与光学器件
一个点光源,若放置在左手材料薄板前,该点光源在左手材料内会汇聚成像一次;并且在左手材料薄板的另一侧,该点光源也会汇聚成像一次.下面图示是就传播波(propagating waves),即远场(the far field)而言的。
图6 二次汇聚现象
Pendry对左手材料的二次汇聚现象作了进一步的研究,发现左手材料薄板对消逝波,即近场,也有汇聚作用。
这是一个惊人的理论成果.因为:传统的用右手材料制成的透镜只能汇聚远场的电磁波分量(即传播波),而近场的电磁波分量(即消逝波)因按指数规律衰减而不能参与成像。故传统透镜的分辨率受制于电磁波波长,即最大分辨率。
图7 完美透镜对近场的汇聚作用
从图7中可以看到:(a)近场在光源至左手材料薄板的一侧这段路程是按指数规律衰减的;(b)近场在左手材料薄板中被放大;(c)在左手材料薄板的另一侧至成像点这段路程,近场又是按指数规律衰减的.
左手材料对近场的放大作用是靠其表面等离子极化波.因此,用左手材料制成的透镜其分辨率不受制于电磁波波长,Pendry称其为完美透镜(perfect lens).
对于普通的光学透镜来说，由于倏逝波成分所携带的物体信息被丢掉了，所以普通的光学透镜的分辨率总有一个可以和波长λ相比拟的极限。而左手材料透镜将不会丢失这些信息。
左手材料透镜可以将所有能量，完全复制到像点。因为在ε和μ全为负值的时候，能流的方向和波矢方向总是相反的，因此常规材料中的衰减场进入左手材料后会变为增强场，常规材料中的增强场进入左手材料后会变为衰减场。指数衰减的倏逝场进入透镜左端面后将变为指数增强场，左手材料平板可对常规材料中的倏逝场进行放大。从而使携带物体更微观细节信息的倏逝场参与了成像。“放大过”的倏逝场经过透镜右端面后重新变为衰减场，最后在像平面上恢复到原来的光场值。
相对于普通透镜，左手材料平板透镜没有固定光轴，不受傍轴条件限制，且成正立、等大实像，最重要的是不仅能够捕获光场的传播波成分，而且能够捕获倏逝波成分，光场的所有成分都无损失地参与了成像，突破了衍射极限。因而左手材料平板透镜被称为“完美透镜（Perfect Lens）”