{"title":"通过螺旋三角形结构衰减反射波主瓣的可能性","authors":"Н.А. Болдырев, И.Ш. Фитаев, М.М. Падалинский, Д.А. Полетаев, А.С. Мазинов","doi":"10.36622/1729-6501.2024.20.2.018","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"представлены метаструктуры в виде незамкнутых спиралевидных треугольников, а также их дифракционные характеристики, а именно, диаграммы рассеяния, распределение электрического поля и тока по поверхности образцов. Данный вид структуры позволяет получить ряд практически важных характеристик, труднодостижимых при использовании обычных ослабляющих покрытий. Такие свойства достигаются, благодаря изменению направления распространения электромагнитной волны при ее отражении от поверхности объекта, а также за счет деструктивной интерференции отраженной волны от специально спроектированных резонаторов, расположенных на поверхности образца. Таким образом, вышеописанные структуры могут формировать отрицательные диэлектрические и магнитные проницаемости в определенной полосе частот, в нашем случае составляющей диапазон 16-25 ГГц. Проводится компьютерное моделирование воздействия электромагнитного поля указанного диапазона на представленные образцы в пакете программ CST Studio. Затем производилось сравнение полученных данных с результатами экспериментальных исследований. На основании полученных данных можно сделать выводы, что представленная структура обладает высокими показателями ослабления основного лепестка отраженной электромагнитной волны. Таким образом, данное свойство делает возможной дальнейшую разработку частотно-селективных поверхностей, в основе которых будет лежать вышеописанное метапокрытие\n this work presents metastructures in the form of unclosed spiral triangles, as well as their diffraction characteristics, namely scattering diagrams, the distribution of the electric field and current over the surface of the samples. This type of structure makes it possible to obtain a number of practically important characteristics that are difficult to achieve using conventional weakening coatings. Such properties are achieved by changing the direction of propagation of the electromagnetic wave when it is reflected from the surface of the object, as well as due to the destructive interference of the reflected wave from specially designed resonators located on the surface of the sample. Thus, the above structures can form negative dielectric and magnetic permittivity in a certain frequency band, in our case, the range of 16-25 GHz. The work also includes computer modeling of the impact of an electromagnetic field of the specified range on the samples presented in the CST Studio software package. Then, the obtained data were compared with the results of experimental researches. Based on the data obtained, it can be concluded that the presented structure has high attenuation rates of the main lobe of the reflected electromagnetic wave. Thus, this property makes possible the further development of frequency-selective surfaces, which will be based on the above-described meta-coating","PeriodicalId":515253,"journal":{"name":"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА","volume":" 25","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-07-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"THE POSSIBILITY OF ATTENUATION OF THE MAIN LOBE OF THE REFLECTED WAVE BY MEANS OF A SPIRAL TRIANGULAR METASTRUCTURE\",\"authors\":\"Н.А. Болдырев, И.Ш. Фитаев, М.М. Падалинский, Д.А. Полетаев, А.С. Мазинов\",\"doi\":\"10.36622/1729-6501.2024.20.2.018\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"представлены метаструктуры в виде незамкнутых спиралевидных треугольников, а также их дифракционные характеристики, а именно, диаграммы рассеяния, распределение электрического поля и тока по поверхности образцов. Данный вид структуры позволяет получить ряд практически важных характеристик, труднодостижимых при использовании обычных ослабляющих покрытий. Такие свойства достигаются, благодаря изменению направления распространения электромагнитной волны при ее отражении от поверхности объекта, а также за счет деструктивной интерференции отраженной волны от специально спроектированных резонаторов, расположенных на поверхности образца. Таким образом, вышеописанные структуры могут формировать отрицательные диэлектрические и магнитные проницаемости в определенной полосе частот, в нашем случае составляющей диапазон 16-25 ГГц. Проводится компьютерное моделирование воздействия электромагнитного поля указанного диапазона на представленные образцы в пакете программ CST Studio. Затем производилось сравнение полученных данных с результатами экспериментальных исследований. На основании полученных данных можно сделать выводы, что представленная структура обладает высокими показателями ослабления основного лепестка отраженной электромагнитной волны. Таким образом, данное свойство делает возможной дальнейшую разработку частотно-селективных поверхностей, в основе которых будет лежать вышеописанное метапокрытие\\n this work presents metastructures in the form of unclosed spiral triangles, as well as their diffraction characteristics, namely scattering diagrams, the distribution of the electric field and current over the surface of the samples. This type of structure makes it possible to obtain a number of practically important characteristics that are difficult to achieve using conventional weakening coatings. Such properties are achieved by changing the direction of propagation of the electromagnetic wave when it is reflected from the surface of the object, as well as due to the destructive interference of the reflected wave from specially designed resonators located on the surface of the sample. Thus, the above structures can form negative dielectric and magnetic permittivity in a certain frequency band, in our case, the range of 16-25 GHz. The work also includes computer modeling of the impact of an electromagnetic field of the specified range on the samples presented in the CST Studio software package. Then, the obtained data were compared with the results of experimental researches. Based on the data obtained, it can be concluded that the presented structure has high attenuation rates of the main lobe of the reflected electromagnetic wave. Thus, this property makes possible the further development of frequency-selective surfaces, which will be based on the above-described meta-coating\",\"PeriodicalId\":515253,\"journal\":{\"name\":\"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА\",\"volume\":\" 25\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-07-05\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.36622/1729-6501.2024.20.2.018\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.36622/1729-6501.2024.20.2.018","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
本文介绍了非封闭螺旋三角形结构及其衍射特性,即散射图、样品表面的电场和电流分布。通过这种结构,我们可以获得一些传统衰减涂层难以实现的重要实际特性。这些特性是通过改变电磁波从物体表面反射时的传播方向,以及通过位于样品表面的特殊设计的谐振器对反射波的破坏性干扰来实现的。因此,上述结构可在一定频段内形成负的介电和磁导率,在我们的例子中,频段范围为 16-25 千兆赫。在 CST Studio 软件包中对指定范围内的电磁场对样品的影响进行了计算机建模。然后将获得的数据与实验研究结果进行比较。根据所获得的数据,我们可以得出结论:所展示的结构对反射电磁波的主瓣具有很高的衰减能力。因此,这种特性使得进一步开发频率选择性表面成为可能,而频率选择性表面将以上述的转移结构为基础,本作品介绍了非封闭螺旋三角形形式的转移结构,以及它们的衍射特性,即散射图、样品表面的电场和电流分布。通过这种结构,可以获得许多传统弱化涂层难以实现的、具有重要实际意义的特性。这些特性是通过改变电磁波从物体表面反射时的传播方向,以及通过位于样品表面的特殊设计的谐振器对反射波的破坏性干扰来实现的。因此,上述结构可以在一定频段内形成负介电常数和负导磁常数,在我们的例子中,频段范围为 16-25 GHz。这项工作还包括在 CST Studio 软件包中对指定范围的电磁场对样品的影响进行计算机建模。然后,将获得的数据与实验研究结果进行比较。根据所获得的数据,可以得出结论:所展示的结构对反射电磁波的主瓣具有很高的衰减率。因此,这一特性为进一步开发基于上述元涂层的频率选择性表面提供了可能
THE POSSIBILITY OF ATTENUATION OF THE MAIN LOBE OF THE REFLECTED WAVE BY MEANS OF A SPIRAL TRIANGULAR METASTRUCTURE
представлены метаструктуры в виде незамкнутых спиралевидных треугольников, а также их дифракционные характеристики, а именно, диаграммы рассеяния, распределение электрического поля и тока по поверхности образцов. Данный вид структуры позволяет получить ряд практически важных характеристик, труднодостижимых при использовании обычных ослабляющих покрытий. Такие свойства достигаются, благодаря изменению направления распространения электромагнитной волны при ее отражении от поверхности объекта, а также за счет деструктивной интерференции отраженной волны от специально спроектированных резонаторов, расположенных на поверхности образца. Таким образом, вышеописанные структуры могут формировать отрицательные диэлектрические и магнитные проницаемости в определенной полосе частот, в нашем случае составляющей диапазон 16-25 ГГц. Проводится компьютерное моделирование воздействия электромагнитного поля указанного диапазона на представленные образцы в пакете программ CST Studio. Затем производилось сравнение полученных данных с результатами экспериментальных исследований. На основании полученных данных можно сделать выводы, что представленная структура обладает высокими показателями ослабления основного лепестка отраженной электромагнитной волны. Таким образом, данное свойство делает возможной дальнейшую разработку частотно-селективных поверхностей, в основе которых будет лежать вышеописанное метапокрытие
this work presents metastructures in the form of unclosed spiral triangles, as well as their diffraction characteristics, namely scattering diagrams, the distribution of the electric field and current over the surface of the samples. This type of structure makes it possible to obtain a number of practically important characteristics that are difficult to achieve using conventional weakening coatings. Such properties are achieved by changing the direction of propagation of the electromagnetic wave when it is reflected from the surface of the object, as well as due to the destructive interference of the reflected wave from specially designed resonators located on the surface of the sample. Thus, the above structures can form negative dielectric and magnetic permittivity in a certain frequency band, in our case, the range of 16-25 GHz. The work also includes computer modeling of the impact of an electromagnetic field of the specified range on the samples presented in the CST Studio software package. Then, the obtained data were compared with the results of experimental researches. Based on the data obtained, it can be concluded that the presented structure has high attenuation rates of the main lobe of the reflected electromagnetic wave. Thus, this property makes possible the further development of frequency-selective surfaces, which will be based on the above-described meta-coating