• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

Управляемые отражающие поверхности на основе ферритового слоя

Зависляк, ИВ, Чумак, ГЛ
Organization: 

Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко
4 г, просп. Акад. Глушкова, Киев, 03022, Украина

E-mail: zav@mail.univ.kiev.ua, Chumak_Hryhorii@mail.univ.kiev.ua

Язык: русский
Аннотация: 

Предмет и цель работы. Предметом исследований являются особенности отражения электромагнитных волн от слоистых структур феррит–металл и феррит–диэлектрик с ферритовым слоем субволновой толщины. Цель работы – исследование возможностей управления амплитудными, фазовыми и поляризационными характеристиками отраженных электромагнитных волн от слоистых структур, содержащих феррит.

Метод и методология работы. Анализ комплексного коэффициента отражения электромагнитных волн от ферритовых слоев на металле и диэлектрике проведен с использованием метода скалярных магнитных проницаемостей. Использованы модель циркулярно поляризованных Т-волн и теория длинных линий.

Результаты работы. Теоретически исследованы частотные и полевые зависимости модулей и фаз коэффициентов отражения электромагнитных волн от полубесконечного феррита, слоя феррита на металле или диэлектрике. Получена аналитическая формула для толщины скин-слоя в нормально подмагниченном феррите для ларморовской волны. Даны теоретические оценки изменения фаз отраженных волн в окрестности частоты ферромагнитного антирезонанса для слоя из поликристаллического железо-иттриевого граната, покрывающего металл. Экспериментально исследованы полевые зависимости резонансных частот мод HE11d и HE11d полого цилиндрического резонатора со структурой феррит–металл на торце.

Заключение. Изучены частотные и полевые зависимости абсолютных значений и фаз комплексного коэффициента отражения электромагнитных волн от ферритовой среды, ферритового слоя на металле или диэлектрике для циркулярно поляризованных падающих волн и продемонстрированы возможности управления амплитудами и фазами отраженных волн. Экспериментально проверена возможность использования теоретической модели магнитной перестройки фазы коэффициента отражения электромагнитной волны от ферритового слоя на металле на примере перестройки частот мод HE±11d полого цилиндрического резонатора со структурой феррит–металл на торце. Предложено использовать градиентное распределение фазы коэффициента отражения электромагнитной волны на отражающей поверхности для управления направлением распространения отраженной волны.

Ключевые слова: коэффициент отражения, ферритовый слой, частотная перестройка

Статья поступила в редакцию 05.06.2018
PACS: 85.70.Ge
УДК: 537.86
Radiofiz. elektron. 2019, 24(1): 
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Lax B., Button K. J. Microwave Ferrites and Ferrimagnetics. McGraw Hill, 1962. 752 p.
  2. Гуревич А. Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках. Москва: Наука, 1973. 591 с.
  3. Liberal I., Engheta N. The rise of near-zero-index technologies. Science. 2017. Vol. 358, Iss. 6370. P. 1540–1541. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aaq0459.
  4. Smith D. R., Pendry J. B., Wiltshire M. C. K. Metamaterials and negative refractive index. Science. 2004. Vol. 305, Iss. 5685. P. 788–792. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1096796.
  5. Glybovski S. B., Tretyakov S. A., Belov P. A., Kivshar Y. S., Simovski C. R. Metasurface: From microwaves to visible. Phys. Rep. 2016. Vol. 634. P. 1–72. DOI: https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.04.004.
  6. Ремнев M. A., Климов В. В. Метаповерхности: новый взгляд на уравнения Максвелла и новые методы управления светом. Успехи физ. наук. 2018. Том. 188, № 2. С. 169–205. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2017.08.038192.
  7. Пименов Ю. В. Линейная макроскопическая электродинамика. Долгопрудный: Интелект, 2008. 536 с.
  8. Зависляк И. В., Чумак Г. Л. Эффект расщепления частот вырожденных мод ферритовых резонаторов. Изв. вузов. Радиоэлектроника. 2017. Т. 60, № 11. С. 607-619. DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347017110012.
  9. Helszajin J. Passive and Active Microwave Circuits. John Wiley & Sons Inc., 1978. 284 p.
  10. Каганов M. И., Пустыльник Н. Б., Шалаева Т. И. Магноны, магнитные поляритоны, магнитостатические волны. Успехи физ. наук. 1997. Т. 167, № 2. С. 191–237. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0167.199702d.0191.
  11. Gurevich A. G., Melkov G. A. Magnetization Oscillations and Waves. CRC Press, 1996. 464 p.
  12. Гуревич A. Г. Ферриты на сверхвысоких частотах. Москва: Физматгиз, 1960. 407 с.
  13. Бакалов В. П., Игнатов Н. А., Крук Б. И. Основы теории электрических цепей и электроники. Москва: Радио и связь, 1989. 525 с.
  14. Григорьев А. Д. Электродинамика и техника СВЧ. Москва: Высшая школа, 1990. 335 с.
  15. Agilent Tecnologies. Agilent Basics of Measuring the Dielectric Properties of Materials. USA. 2006. URL: http://academy.cba.mit.edu/classes/input_devices/meas.pdf.
  16. Bellegia M., De Graef M., Millev Y. T. Demagnetization factors for elliptic cylinders. J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. Vol. 39, N 5. P. 891–899. DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/39/5/001.