?
Исследование свойств и возможности выделения обратных волн в неоднородных псевдопериодических слоистых средах
Периодические электродинамические структуры широко применяются для создания мощных электронных приборов, фильтров СВЧ, антенн. Более широкий класс неоднородных сред и замедляющих систем (ЗС) – это псевдопериодические структуры, предложенные для селекции волн, в том числе для подавления или выделения обратных волн. К ним относятся например синхронные спирали (Solntsev Spiral-SS), включающие как частный случай логарифмическую спираль, псевдопериодические волноводы с подавлением паразитных обратных волн. Принцип построения псевдопериодических слоистых сред аналогичен принципу создания псевдопериодических волноводов и основан на согласованном изменении толщины слоев среды вместе с изменением их диэлектрической и магнитной проницаемости, определяющих набег фазы электромагнитного поля на слое. Согласно этому принципу, распределение шага расположения слоев и фазы поля вдоль структуры подбираются так, чтобы сохранить фазовую скорость и амплитуду выбранной пространственной гармоники поля такими же, как в исходной периодической слоистой среде, а амплитуды других пространственных гармоник уменьшить; происходит селекция пространственных гармоник (пространственная селекция). При этом в псевдопериодических слоистых средах можно ожидать выделение обратных пространственных гармоник, то есть получение сред с обратными волнами, имеющими противоположное направление распространения фазы и потока энергии. Исследование свойств распространения электромагнитных волн в псевдопериодических слоистых средах и замедляющих системах открывает возможности создания на этой основе новых микроволновых устройств. Среды с обратными волнами в последние годы привлекают внимание многих исследователей, т.к. имеют новые необычные законы отражения и преломления волн, позволяют получить сверхфокусировку лучей в микроволновом и оптическом диапазонах. В известных работах такие «метасреды» создаются на основе использования периодических электродинамических структур (фотонных или электромагнитных кристаллов). В настоящей работе дан метод и разработана программа расчета свойств электромагнитных волн в псевдопериодической слоистой среде. Рассмотрены некоторые возможности выделения обратных волн в такой среде, определяющие свойства распространения в ней электромагнитных волн.