Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
4.7. Выводы
4.7.1. Применение аномальных свойств метаматериалов при конструировании антенн даёт возможность увеличить количество степеней управления структурой излучаемого антенной электромагнитного поля, и тем самым обеспечить разработку радиотехнических систем с улучшенными характеристиками.
4.7.2. Аномальные свойства метаматериалов обусловлены:
– периодичностью внутренней структуры заполнения диэлектрика;
– организацией резонансных явлений в ячейках структуры, позволяющих управлять амплитудами поверхностных и/или затухающих (эвансцентных) волн;
– правильным подбором параметров слоёв покрытия (толщины слоёв, электрических параметров материалов слоёв, количеством слоёв и последовательностью их расположения).
4.7.3. Основной сложностью, сдерживающей применение метаматериалов в антенной технике, является необходимость проведения аналитических исследований при нахождении условий возбуждения поверхностных волн и их амплитуд, а также существенные вычислительные затраты при моделировании свойств многослойных покрытий из метаматериалов.
4.7.4. Применение импедансного подхода при проектировании антенн с использованием метаматериалов
– обеспечивает сокращение вычислительных затрат при отсутствии необходимости знания информации о структуре электромагнитного поля внутри покрытия из ММ;
– расширяет количество исследуемых вариантов покрытий.
4.7.5. Анализ результатов проведенных исследований влияния покрытий из метаматериалов на характеристики антенны показал:
– применение в покрытии материалов с показателем преломления меньшим единицы позволяет в частотном диапазоне управлять формой диаграммы направленности элементарного излучателя, изменяя ширину главного лепестка, его ориентацию, а количество лепестков диаграммы направленности;
– применение покрытий из метаматериалов смешанного типа, выполненных из сопряженных слоёв, даёт возможность разрабатывать низкопрофильные конструкции антенн, уменьшая предельное удаление излучателей от экранов с h/λ = 0,25 до h/λ = 0,1 при сохранении максимального значения активной составляющей входного сопротивления и близкого к нулю значения реактивной составляющей.
4.7.6. Выполненные исследования влияния электрических параметров метаматериалов на траекторию распространения плоской электромагнитной волны в многослойных покрытиях показали:
– в слоях из ММ DPS направление луча не изменяет свою «правизну»;
– в слоях из DNG направление луча при входе из среды с «правизной» изменяется на противоположное, т.е. становится «левым», что соответствует положениям теории Веселаго;
– для слоёв SNG изменение «правизны» на «левизну» зависит от сочетания поляризации падающей волны и параметрами материала слоя. Так, при падении волны TM-поляризации изменение направления наблюдаются, начиная со слоев ENG, при падении волны горизонтальной поляризации, наоборот, начиная со слоёв MNG.