Электродинамика планарных отражающих структур с киральными слоями на основе тонкопроволочных спиральных элементов
Автор: Осипов О.В., Почепцов А.О., Антипова Т.А.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 3 т.21, 2018 года.
Бесплатный доступ
В работе рассматриваются методы расчета электродинамических характеристик одно и многослойных планарных киральных метаматериалов на основе тонкопроволочных идеально проводящих спиралей, размещенных в диэлектрическом контейнере. На основе соотношения Максвелла - Гарнетта для кирального метаматериала определена эффективная диэлектрическая проницаемость. В работе получены дисперсионные зависимости материальных параметров для рассматриваемого метаматериала. Решены задачи об отражении плоских электромагнитных волн от метаструктур на основе одного и двух планарных слоев кирального метаматериала. Доказана возможность дискретно-многочастотной концентрации падающей СВЧ-энергии на ряде резонансных частот. Рассмотрена матричная теория для описания многослойного кирального метаматериала и получены соотношения для матриц передач кирального слоя на основе спиралей. Доказано, что двухслойный кирально-диэлектрический метаматериал на основе тонкопроволочных проводящих микроспиралей вблизи заранее заданной частоты позволяет выполнять частотно-селективное преобразование нормально падающего потока электромагнитной энергии в азимутальное рассеяние в плоскости метаструктуры.
Электродинамика, метаматериал, метаструктура, электромагнитная волна, киральная среда, соотношения максвелла - гарнетта, эффективная диэлектрическая проницаемость, планарный киральный слой, сверхвысокие частоты, концентрация энергии
Короткий адрес: https://sciup.org/140256058
IDR: 140256058
Список литературы Электродинамика планарных отражающих структур с киральными слоями на основе тонкопроволочных спиральных элементов
- Electromagnetic waves in chiral and bi-isotropic media / I.V. Lindell [et al.]. London: Artech House, 1994. 291 p.
- Lakhtakia A., Varadan V.K., Varadan V.V. Time-harmonic electromagnetic fields in chiral media. Lecture Notes in Physics. Berlin: Heidelberg and Boston: Springer-Verlag, 1989. 121 p.
- Lakhtakia A., Varadan V.V., Varadan V.K. Field equations, Huygens's principle, integral equations, and theorems for radiation and scattering of electromagnetic waves in isotropic chiral media // Journal of the Optical Soc. of America. 1988. Vol. 5. № 2. P. 175-184.
- Третьяков С.А. Электродинамика сложных сред: киральные, биизотропные и некоторые бианизотропные материалы // Радиотехника и электроника. 1994. Т. 39. № 10. С. 1457-1470.
- Lakhtakia A., Varadan V.V., Varadan V.K. Field equations, Huygens's principle, integral equations, and theorems for radiation and scattering of electromagnetic waves in isotropic chiral media // Journal of the Optical Soc. of America. 1988. Vol. 5. № 2. P. 175-184.
- Umari M.H., Varadan V.V., Varadan V.K. Rotation and dichroism associated with microwave propagation in chiral composite samples // Radio Sci. 1991 Vol. 26. № 5. P. 1327-1334.
- Неганов В.А., Осипов О.В. Отражающие, волноведущие и излучающие структуры с киральными элементами. М.: Радио и связь, 2006. 280 с.
- Киральные электродинамические объекты / Б.З. Каценеленбаум [и др.] // Успехи физических наук. 1997. Т. 167. № 11. С. 1201-1212.
- Шевченко В.В. Дифракция на малой киральной частице // Радиотехника и электроника. 1995. Т. 40. № 12. С. 1777-1788.
- Просвирнин С.Л. Преобразование поляризации при отражении волн микрополосковой решеткой из элементов сложной формы // Радиотехника и электроника. 1999. Т. 44. № 6. C. 681-686.
- Semchenko I.V., Tretyakov S.A., Serdyukov A.N. Research on chiral and bianisotropic media in Byelorussia and Russia in the last ten years // Progress in Electromagnetics Research. 1996. Vol. 12. P. 335.
- Tretyakov S.A., Mariotte F. Maxwell Garnett modeling of uniaxial chiral composites with bianisotropic inclusions // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 1995. Vol. 9. № 7/8 С. 1011-1025.
- Осипов О.В., Плотников А.М., Салимова Н.Р. Использование эффекта азимутального рассеяния электромагнитных волн метаструктурой на основе элементов Телледжена в прикладных задачах электродинамики // Инфокоммуникационные технологии, 2012. Т. 10. № 1. С. 8-15.
- Осипов О.В., Плотников А.М., Салимова Н.Р. Влияние формы спиральных элементов на рассеивающие свойства бианизотропной метасреды // Инфокоммуникационные технологии. 2014. Т. 12. № 1. С. 19-24.
- Осипов О.В., Почепцов А.О., Юрасов В.И. Киральный метаматериал для частотно селективной концентрации энергии сверхвысокочастотного излучения // Инфокоммуникационные технологии. 2014. Т. 12. № 4. С. 76-82.
- Анализ микрополосковой антенны на киральной подложке с учетом пространственной дисперсии / Д.С. Клюев [и др.] // Успехи современной радиоэлектроники. 2015. № 11. С. 67-72.
- Сушко М.Я., Криськив С.К. Метод компактных групп в теореии диэлектрической проницаемости гетерогенных систем // Письма в журнал технической физики. 2009. Т. 79. Вып. 3. С. 97-101.
- Матричные методы расчета характеристик многослойных планарных метаматериалов при наличии киральности и пространственной дисперсии / Д.С. Клюев [и др.] // Инфокоммуникационные технологии. 2017. Т. 15. № 3. С. 217-226.
- Osipov O.V., Panferova T.A. Approximate boundary conditions for thin chiral layers with curvilinear surfaces // Journal of Communications Technology and Electronics. 2010. Vol. 55(5). P. 532-534.
- Неганов В.А., Осипов О.В. Электродинамика отражающих и волноведущих структур с искусственными киральными слоями // Успехи современной радиоэлектроники. 2005. № 8. С. 20-45.
