电磁超介质材料,是一种具有跟自然介质不同的特殊电磁特性的复合结构材料。受到了很多关注和研究,形成了一个独特的科学和工程领域。1967年,前苏联科学家Veselago发表了关于这种材料的假说,这是整个电磁超材料研究的起点。第一个人工合成的电磁超材料制成于2000年,另外一些科学家基于广义传输线理论,用工程方法实现了电磁超介质,这就是所谓的复合左右手传输线。本文介绍了电磁超介质和复合左右手传输线的基本原理,以及其在射频领域的应用。复合左右手传输线的相频响应平滑,可以灵活的实现任意角度相移,是一种比较新型的实现相移电路的方法,在一个宽带范围内,复合左右手传输线的相频特性曲线的斜率可以与传统的右手传输线相同,这样就可以保持一个稳定的相差(比如90°)。我的工作就是采取这种方法来实现90度宽带移相器。它包括一个威尔金森功率分配器和两段相移电路(一段复合传输线,一段传统传输线)。功分器将输入功率等分到两个输出电路,同时保持输出端口之间良好的隔离度。复合传输线和传统传输线提供90度宽带移相。本设计中左手部分由两个T型集总元件网络级联而成,整个电路使用ADS软件进行协同仿真。复合左右手传输线的左手部分是由封装尺寸为0603(1.6mm×0.8mm)的表面封装(SMT)元件实现,这些表面封装元件只有有限的离散值,实际制造时的电容值和电容值会与计算值有些许差异。同时,实际设计过程中必须要考虑焊接和接地过孔产生的寄生右手效应的影响,适当调整设计,使最终制作出来的实物的测试结果满足我们的预期目标。这种方法实现的移相器相较于传统传输线实现的移相器体积显著减少,而且带宽也相应的增强。总的来说,我的主要工作是分析、设计、仿真、制造和测试了一款采用复合左右手传输线实现的宽带移相器。另外,本文还介绍了一款用于宽带圆极化多模卫星导航天线的四馈电网络。采用四馈电方式来抑制高次模和增加3dB轴比带宽。馈电网络采用90°和180°宽带移相器组合以形成相位差为90°的四路信号。其中90°相移采用复合左右手传输线移相器实现,180°相移采用新型Schiffman移相器实现。