一种提取介质结构等效电磁参量改进方法.pdfVIP

北京大学学报 ( 自然科学版), 第 47 卷 , 第 3 期 , 2011 年 5 月　 Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 47, No. 3 (May 2011)　 一种提取介质结构等效电磁参量的改进方法 胡振燕 周乐柱† 北京大学信息科学技术学院 , 北京 100871; † 通信作者 , E-mail ：lzzhou@ 摘要 基于对提取人工电磁材料等效结构电磁参量的传统 S 参数提取法的研究 , 提出一种新的既适用于异向 介质也适用于传统介质简单明确的改进方法。改进方法具有 3 个优势 : 1) 采用反正弦函数提取等效折射率 n, 无需使用附加限制条件 n′′ ≥0 和 z ′ ≥0 便可直接得出 n 的正负属性, 避免了传统 S 参数提取法应用上述限制 条件可能引起的误差 ; 2) 明确给出一种多值反正弦函数的取值方案, 解决了传统 S 参数提取法中多值反三角 函数的取值困扰问题; 3) 改进方法对厚度较小或厚度较大的介质结构都能适用, 克服了传统 S 参数提取法仅 适用于介质厚度足够小的限制。通过对均匀异向介质板、均匀传统介质板以及典型的 SRR-Rods 异向介质结 构等效特性参量的提取, 证实了此方法的正确性、有效性和优越性。 关键词 人工电磁材料 ; 左手介质(异向介质); 等效电磁参量提取; S 参数提取法 中图分类号 O441 An Improved Effective Electromagnetic Parameters Retrieval Method † HU Zhenyan, ZHOU Lezhu School of Electronics Engineering and Computer Science, Peking University, Beijing 100871; † Corresponding author, E-mail: lzzhou@ Abstract This paper presents a novel improved method to retrieve the effective constitutive electromagnetic parameters of metamaterials based on the investigation of traditional S-parameter retrieval method. This method can be applied to both left-handed metamaterials(LHM) and traditional right-handed metamaterials. The improved method possesses three advantages. 1) The improved method employs inverse sine function to retrieve effective refractive index n. It can obtain the