Эффекты применения метаматериала в конструкции волноводов

Abstract

Исследовано понятие метаматериала, описывается его суть, приведены свойства и причины их возникновения. Представлены различные варианты исполнения метаматериалов, дана методика расчета их резонансной частоты. Вводятся понятия отрицательной групповой скорости, левой среды, прямой и обратной волн. Исследованы эффекты применения метаматериалов в конструкциях волноводов различного рода и форм поперечного сечения. Проанализировано влияние ориентации включений относительно падающей волны на характеристики направляющей структуры. Сделан вывод о возможности использования волновода, заполненного метаматериалом, в основе конструкции антенны вытекающих волн.

A concept of metamaterials is investigated, its essence is described, properties and its causes are shown. Different versions of metamaterials are presented, and calculation method of resonant frequency is given. The concepts of negative group velocity, left-handed media, forward and backward wave are introduced. Effects of using metamaterials in design of the various waveguides with the different cross section form are investigated. An influence of inclusions orientation relative to an incident wave on the guided structure performances is analyzed. The conclusion about possibility of using metamaterial loaded waveguide as a leaky-wave antenna base is made.