УДК 537.87, 621.396.67
Проволочная структура с эффектом отрицательного преломления в СВЧ диапазоне
Д. А. Павлов 1,
Л. Н. Бутько 1, А. А. Федий 1,
А. П. Анзулевич 1, И. В. Бычков 1,
В. Д. Бучельников 1, В. Г. Шавров 2
1 Челябинский Государственный
университет
2 Институт радиотехники
и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Статья
поступила в редакцию 31 октября 2015 г.
Аннотация. В работе рассмотрен
электромагнитный кристалл, состоящий из прямолинейных длинных проволок
(стержней), образующих двухмерную квадратную решетку внутри диэлектрической
матрицы. Показано, что данный кристалл в небольшой полосе частот подобен
квазиоднородной среде с одновременно отрицательными магнитной и электрической
проницаемостями. Продемонстрирован эффект отрицательного преломления в СВЧ
диапазоне. Частотные диапазоны, на которых электромагнитный кристалл проявляет
эффекты положительного и отрицательного преломления, соответствуют зонной
структуре, полученной численно и экспериментально.
Ключевые слова: проволочные
структуры, электромагнитные кристаллы, отрицательное преломление,
метаматериалы.
Abstract: In
this paper we consider the electromagnetic crystal consisting of long, straight
wires (rods) forming a two-dimensional square lattice in the dielectric matrix.
It is shown that the crystal in a small band is like a quasi-homogeneous medium
with simultaneously negative electrical and magnetic permeabilities. The effect of negative refraction at microwave frequencies
is demonstrated. The
frequency ranges in which the electromagnetic crystal exhibits the effects of
positive and negative refraction, corresponds to band structure obtained
numerically and experimentally.
Keywords:
wire structure, electromagnetic crystal, negative refraction, permittivity, metamaterials.