研究目的
为扩展近零介电常数（ENZ）窄通道的隧穿效应，以匹配具有不同阻抗特性的两条微带线，从而为传统方法提供一种紧凑且高效的替代方案。
研究成果
基于ENZ的阻抗匹配电路在7.5 GHz等离子体频率下成功实现了不同阻抗（50Ω至100Ω及150Ω）微带线的匹配，获得8%-15%的带宽和低插入损耗（<0.2 dB）。应用于微带贴片天线时展现出良好的辐射效率和增益，具有实用价值。其紧凑的尺寸适用于集成电路和天线阵列，但精确频率调谐需考虑制造公差。
研究不足
带宽限制在8%-15%之间，具体取决于ENZ超材料的特性。制造公差（如基板介电常数变化）可能导致频率偏移。使用SMA连接器会引入插入损耗，若不进一步优化，该方法可能难以适用于极高频率的应用场景。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用ENZ超材料设计紧凑型阻抗匹配电路。通过基板集成波导（SIW）技术实现工作在TE10模式的矩形波导以构建ENZ介质。理论模型包含反射系数和有效介电常数的计算方程。
2：样本选择与数据来源：
使用阻抗为50Ω、100Ω和150Ω的微带线。仿真采用CST Microwave Studio软件完成，实测使用安捷伦N5230A矢量网络分析仪进行。
3：0Ω、100Ω和150Ω的微带线。仿真采用CST Microwave Studio软件完成，实测使用安捷伦N5230A矢量网络分析仪进行。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：基板包括RT-Duroid 5870（εr=2.33，厚度3.68 mm）和Rogers RO4003C（εr=3.38，厚度0.508 mm）。采用金属过孔和侧壁实现SIW结构。测量使用SMA连接器。
4：33，厚度68 mm）和Rogers RO4003C（εr=38，厚度508 mm）。采用金属过孔和侧壁实现SIW结构。测量使用SMA连接器。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：基于等离子体频率计算设计参数。完成电路制备后，经去嵌入和归一化处理测量S参数。同时集成并测试微带贴片天线。
5：数据分析方法：
通过S参数分析评估匹配性能。采用集总元件（如电容、电感）电路模型进行验证。根据|S11|和|S22|<-10 dB标准评估带宽。
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Network Analyzer
N5230A
Agilent
Used for measuring S-parameters of the fabricated circuits.
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Substrate
RT-Duroid 5870
Rogers
Dielectric material for microstrip lines and ENZ channel implementation.
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Substrate
RO4003C
Rogers
Dielectric material for microstrip lines and antenna implementation.
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Software
CST Microwave Studio
CST
Used for numerical simulations of the designed circuits and antennas.
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Connector
SMA
Not specified
Used for connecting the fabricated circuits to measurement equipment.
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