• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Статья

Исследование прямоугольного волновода с магнитной стенкой из грибовидного метаматериала

Елизаров А. А., Назаров И. В., Кухаренко А. С.

Современный этап развития микроволновой техники связан с использованием различных видов метаматериалов – композитных материалов, не существующих в природе и отличающихся отрицательными значениями диэлектрической и магнитной проницаемости, как по отдельности (SNG – single negative), так и одновременно (DNG –double negative). В последнем случае такая среда приобретает новые необычные свойства, а ее применение позволяет управлять законами дисперсии, преломления и отражения электромагнитных волн в известных электродинамических структурах [1, 2]. Анизотропные свойства метаматериала оказывают различное влияние на характеристики и параметры систем в зависимости от ориентации относительно падающей волны. Так известен эффект обратного распространения волны в волноводных структурах, который происходит, когда продольная магнитная проницаемость положительна, а поперечная отрицательна [3, 4]. При этом на резонансной частоте элементарной ячейки метаматериала волновод поддерживает распространение обратных волн ниже граничной частоты основной моды H10. В таком случае низшая частота распространения волны в волноводе, а, следовательно, возможность уменьшения его габаритных размеров, определяются возможностью создания одноосного метаматериала с отрицательной магнитной проницаемостью в заданном диапазоне частот [5, 6]. В работе приведены результаты компьютерного моделирования распространения электромагнитных колебаний в стандартном прямоугольном волноводе типа R32 с поперечным сечением 72,14х34,04 мм, одна из широких стенок которого выполнена в виде магнитной стенки из грибовидного метаматериала [7-10]. С помощью программных средств Ansoft HFSS ver.13 получены зависимости распределения поля при возбуждении основной моды H10, характеристики комплексных коэффициентов отражения S11 и передачи S21 от частоты и диаграммы направленности излучения из конца волновода в ближней зоне.