Керовані відбивні поверхні на основі феритового шару
Зависляк, ІВ, Чумак, ГЛ |
Organization: Київський національний університет імені Тараса Шевченка E-mail: zav@mail.univ.kiev.ua, Chumak_Hryhorii@mail.univ.kiev.ua |
https://doi.org/10.15407/rej2019.01.003 |
Мова: російська |
Анотація:
Предмет і мета роботи. Предметом досліджень є особливості відбиття електромагнітних хвиль від шаруватих структур ферит–метал та ферит–діелектрик з феритовим шаром субхвильової товщини. Мета роботи – дослідження можливостей керування амплітудними, фазовими та поляризаційними характеристиками відбитих електромагнітних хвиль від шаруватих структур, які містять ферит. Метод та методологія роботи. Аналіз комплексного коефіцієнта відбиття електромагнітних хвиль від феритових шарів на металі та діелектрику проведений з використанням методу скалярних магнітних проникностей. Використано модель циркулярно поляризованих Т-хвиль та теорію довгих ліній. Результати роботи. Теоретично досліджено частотні та польові залежності абсолютних значень і фаз коефіцієнтів відбиття електромагнітних хвиль від напівнескінченного фериту, шару фериту на металі чи діелектрику. Отримано аналітичну формулу для товщини скін-шару в нормально підмагніченому фериті для ларморівської хвилі. Наведено теоретичні оцінки зміни фаз відбитих хвиль в околі частоти феромагнітного антирезонансу для шару з полікристалічного залізоітрієвого гранату, який вкриває метал. Експериментально досліджено польові залежності резонансних частот мод HE+11d та HE–11d порожнистого циліндричного резонатора зі структурою ферит–метал на торці. Висновки. Досліджено частотні та польові залежності абсолютних значень та фаз коефіцієнтів відбиття електромагнітних хвиль від феритового середовища, шару фериту на металі чи діелектрику для циркулярно поляризованих падаючих хвиль, продемонстровано можливості керування амплітудами і фазами відбитих хвиль. Експериментально перевірено можливість використання теоретичної моделі магнітного перестроювання фази коефіцієнта відбиття електромагнітної хвилі від феритового шару на металі на прикладі перестроювання частот мод HE±11d порожнистого циліндричного резонатора зі структурою ферит–метал на торці. Запропоновано використовувати градієнтний розподіл фази коефіцієнта відбиття електромагнітної хвилі на відбивній поверхні для керування напрямком розповсюдження відбитої хвилі. |
Ключові слова: коефіцієнт відбиття, феритовий шар, частотне перестроювання |
Стаття надійшла до редакції 05.06.2018
PACS: 85.70.Ge
УДК: 537.86
Radiofiz. elektron. 2019, 24(1): 3-11
Повний текст (PDF)
- Lax B., Button K. J. Microwave Ferrites and Ferrimagnetics. McGraw Hill, 1962. 752 p.
- Гуревич А. Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках. Москва: Наука, 1973. 591 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Пименов Ю. В. Линейная макроскопическая электродинамика. Долгопрудный: Интелект, 2008. 536 с.
- 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.
- Helszajin J. Passive and Active Microwave Circuits. John Wiley & Sons Inc., 1978. 284 p.
- 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.
- Gurevich A. G., Melkov G. A. Magnetization Oscillations and Waves. CRC Press, 1996. 464 p.
- Гуревич A. Г. Ферриты на сверхвысоких частотах. Москва: Физматгиз, 1960. 407 с.
- Бакалов В. П., Игнатов Н. А., Крук Б. И. Основы теории электрических цепей и электроники. Москва: Радио и связь, 1989. 525 с.
- Григорьев А. Д. Электродинамика и техника СВЧ. Москва: Высшая школа, 1990. 335 с.
- Agilent Tecnologies. Agilent Basics of Measuring the Dielectric Properties of Materials. USA. 2006. URL: http://academy.cba.mit.edu/classes/input_devices/meas.pdf.
- 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.