Геометрический метод определения фазового сдвига при отражении электромагнитной волны от конформной метаповерхности чувствительного элемента

Measurement Techniques (USA). 2022. № 4. С. 43–48.

Рано Д., Елизаров А. А., Скуридин А. А., Закирова Э. А.

Современный этап исследований высокоимпедансных конформных поверхностей на метаматериалах (метаповерхностей) и разработка многофункциональных измерительных устройств на их основе делают актуальной задачу определения параметров и характеристик метаповерхностей. Разработан и предложен геометрический метод определения сдвига фаз при синфазном отражении электромагнитной волны от конформной метаповерхности чувствительного элемента. Показано, что в результате изгиба метаповерхности падающая электромагнитная волна проходит дополнительный путь на определённой электрической длине, что приводит к увеличению сдвига фазы отражённой волны. С использованием программы численного моделирования CST Studio Suite получены значения сдвига фаз падающей и отражённой волн для планарных и изогнутых метаповерхностей чувствительных элементов различной топологии с радиусами кривизны 40; 50; 60 мм. Проведено сравнение полученных результатов с аналитическими расчётами, показавшее хорошее соответствие. Предложенный метод можно применять для расчёта и моделирования измерительных преобразователей, содержащих чувствительные элементы на высокоимпедансных конформных метаповерхностях.

Ключевые слова: излучатель, microwave radiator, чувствительный элемент, sensitive element, метаповерхность, meta-surface, impedance metal surface, phase shift, импедансная металлическая поверхность, фазовый сдвиг

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА: Исследование электродинамических параметров и характеристик частотно-селективных резонаторных структур на метаматериалах и замедляющих системах для устройств терагерцевой электроники, интернета вещей (IoT, IIoT) и киберфизических систем (2021)