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近年来，人工电磁材料及其结构得到了人们的广泛关注。本论文致力于研究与之相关的左手传输线及其简化结构在微波器件方面的应用。论文对人工电磁材料的特性、实现方法以及应用等进行了概括性的介绍，分析了CRLH传输线结构在微波器件上应用的理论基础，并给出了在天线和滤波器方面应用的研究成果，为人工电磁材料在实际微波器件上的应用奠定了基础。论文的主要内容分以下几个方面：
(1)对合成左手/右手传输线(CRLH)及其简化结构的性质进行了深入研究。从研究传统传输线结构出发，分别讨论了各种不同传输线结构的色散特性，总结了不同结构的传输线具有的不同性质，提出了一种简化的CRLH传输线模型和结构，它只具有右手通带，没有左手通带，但仍存在和合成左手/右手传输线结构一样的零阶谐振频率点。我们还考虑了损耗对传输线模型的影响。结果表明，在损耗较小的情况下可忽略传输线的损耗，并不影响模型的基本性质。
(2)研究CRLH传输线结构在微带天线上的应用。构造了4单元CRLH结构组成的环形微带天线，实现了零阶谐振和全向辐射。通过分析不同结构的天线，探讨零阶谐振产生的机理，从而设计出基于简化的CRLH传输线结构的天线，同样得到零阶谐振和全向辐射。通过实际制作和测量，给出了天线的辐射性质(S参数和方向图)与电磁软件仿真结果相吻合。
(3)研究了简化的CRLH传输线结构在滤波器上的应用。通过对CPLH传输线结构传输性质的分析，提出了一种基于简化CRLH传输线结构的带通滤波器新设计思路。根据通带频率，合理地设计滤波器元件参数，可方便获得具有高性能的带通滤波器。为了验证这种设计方法，设计了两种滤波器。一种是UWB超宽带滤波器，考察了单元电路的选取对滤波器性能的影响，并构造了4单元的微带滤波器。通过仿真分析，改变元件参数和单元数，滤波器的性能变化验证了理论分析的正确性。通过实际制作和测量滤波器性能，结果与等效电路、电磁波全波仿真结果吻合。另外一种是DCS窄带滤波器，仿真分析了两种选取不同单元电路结构的3单元窄带滤波器。仿真结果显示能够获得性能良好的滤波器。超宽带和窄带滤波器均验证了这种简便的设计方法的正确性。