Исследование электромагнитных свойств поперечной вставки на основе планарного слоя кирального метаматериала в прямоугольном волноводе

В работе рассмотрено решение задачи дифракции основной волны прямоугольного волновода H10 на планарной поперечной вставке из кирального метаматериала, созданного на основе тонкопроволочных проводящих спиральных микроэлементов. Для описания кирального слоя построена частная математическая модель, учитывающая свойства гетерогенности и дисперсии диэлектрической проницаемости и параметра киральности искусственной среды. Для учета свойства гетерогенности использовалась известная в физике модель Максвелла Гарнетта. Для учета дисперсии диэлектрической проницаемости была применена формула Друде - Лоренца, а для параметра киральности - формула Кондона. Решение задачи дифракции основной волны прямоугольного волновода на планарном слое из кирального метаматериала проводилось методом частичных областей и было сведено к системе линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных коэффициентов отражения и прохождения. Показано, что при наличии поперечного кирального слоя в волноведущей структуре возникает кросс-поляризованная по отношению к основной волна типа H01. Анализ частотных зависимостей модулей коэффициентов отражения и прохождения основной H10 и кросс-поляризованной H01 показал, что в некоторых узких интервалах частот в одноволновом режиме возникают ситуации, когда реализуется режим замены основного типа волны с H10 на H01 вблизи резонансных частот. Рассматриваемая линия передачи может найти применение при создании частотно-селективных фильтров и преобразователей поляризации СВЧ-диапазона.