ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2026, № 1 · РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН

Рассеивающие и частотные свойства метаповерхности с треугольными спиралевидными резонаторами в комбинации с тонкими проводящими пленками

А.С. Мазинов1, Н.А. Болдырев1, М.М. Падалинский1, И.В. Юрась1, И.Ш. Фитаев1

1 Крымский Федеральный университет имени В.И. Вернадского, Симферополь, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2026.1.1 УДК 537.876.4 EDN OUUXGH

Аннотация

В работе представлены результаты исследования комбинированного покрытия, состоящего из метаповерхности и сверхтонкой проводящей пленки, обладающей поглощающими свойствами. Получены диаграммы рассеивания падающей электромагнитной волны от исследуемой структуры квазимоностатическим методом измерения.

  • метаструктура
  • тонкие проводящие пленки
  • квазимоностатический метод
Abstract (in English)

Scattering and frequency properties of a metasurface with triangular spiral resonators combined with thin conducting films

The paper presents the results of a study of a combined coating consisting of a metasurface with triangular spiral elements and an ultra-thin conductive film with absorbing properties. Scattering diagrams of incident electromagnetic waves from the studied structure were obtained using a quasimonostatic measurement method. It is shown that the metasurface has attenuating properties at a normal angle of incidence over a wide range with a maximum at the resonance frequency, but when the wave is incident at angles of 21° and 50°, the reflected power level exceeds the reflection from a mirror. The use of an additional thin-film layer significantly reduces the level of reflected wave at any angle of incidence.

Для цитирования

Мазинов А.С., Болдырев Н.А., Падалинский М.М., Юрась И.В., Фитаев И.Ш. Рассеивающие и частотные свойства метаповерхности с треугольными спиралевидными резонаторами в комбинации с тонкими проводящими пленками // Журнал радиоэлектроники. – 2026. – № 1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.1.1

Литература

  1. Wang J., Guan J., Wang X., Saer A., Tong X., Guo Y., Ma S. Design of composite stealth cloak based on anomalous reflections and vortex singularities // Results in Physics. - 2024. - Vol. 64. - P. 107909. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2024.107909
  2. Huang C., Pan W., Ma X., Luo X. Multi-spectral Metasurface for Different Functional Control of Reflection Waves // Scientific Reports. - 2016. - Vol. 6. - No. 1. - P. 23291. https://doi.org/10.1038/srep23291
  3. Семенихин А.И., Семенихина Д.В., Юханов Ю.В., Благовисный П.В., Ильин И.В. Экспериментальные и численные исследования диаграмм обратного рассеяния блоков маскирующих цифровых двухбитных метапокрытий // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. - 2021. - Т. 24. - № 4. - C. 57-67. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2021-24-4-57-67
  4. Chen K., Cui L., Feng Y., Zhao J., Jiang T., Zhu B. Coding metasurface for broadband microwave scattering reduction with optical transparency // Optics Express. - 2017. - Vol. 25. - No. 5. - P. 5571. https://doi.org/10.1364/OE.25.005571
  5. Amin M., Fida A., Rashid A., Siddiqui O., Tahir F.A. Anti-reflecting metasurface for broadband polarization independent absorption at Ku band frequencies // Scientific Reports. - 2022. - Vol. 12. - No. 1. - P. 20073. https://doi.org/10.1038/s41598-022-24691-8
  6. Li Z., Yang R., Wang J., Zhao Y., Tian J., Zhang W. Multifunctional metasurface for broadband absorption, linear and circular polarization conversions // Optical Materials Express. - 2021. - Vol. 11. - No. 10. - P. 3507. https://doi.org/10.1364/OME.437474
  7. Li S., Anwar S., Lu W., Hang Z.H., Hou B., Shen M., Wang C.-H. Microwave absorptions of ultrathin conductive films and designs of frequency-independent ultrathin absorbers // AIP Advances. - 2014. - Vol. 4. - No. 1. - P. 017130. https://doi.org/10.1063/1.4863921
  8. Mazinov A.S. Physical and electrodynamic properties of nanoscale conductive films on polymer substrates // Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies. - 2020. - Vol. 12. - No. 2. - P. 247-252. https://doi.org/10.17725/rensit.2020.12.247
  9. Григорьев Е.В., Арсеничев С.П., Старосек А.В., Фитаев И.Ш., Болдырев Н.А. Формирование металлодиэлектрических структур с нанометровыми проводящими пленками и исследование их нагрева при воздействии СВЧ-полей // Прикладная физика. - 2022. - № 4. - C. 64-69. https://doi.org/10.51368/1996-0948-2022-4-64-69
  10. Nimtz G., Panten U. Broad band electromagnetic wave absorbers designed with nano-metal films // Annalen der Physik. - 2010. - Vol. 19. - No. 1-2. - P. 53-59. https://doi.org/10.1002/andp.201052201-203
  11. Sorathiya V., Lavadiya S., Parmar B., Das S., Krishna M., Faragallah O.S., Baz M., Eid M.M.A., Rashed A.N.Z. Numerical investigation of the tunable polarizer using gold array and graphene metamaterial structure for an infrared frequency range // Applied Physics B. - 2022. - Vol. 128. - No. 1. - P. 13. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2025-25-1-12-23
  12. Mazinov A.S., Padalinsky M.M., Boldyrev N.A., Fitaev I.Sh., Starosek A.V. Frequency dependencies and scattering diagrams of combined metal-dielectric surfaces in frequency range of 16-25 GHz // Izvestiya of Saratov University. Physics. - 2025. - Т. 25. - № 1. - C. 12-23.
  13. Starostenko V.V., Orlenson V.B., Mazinov A.S., Fitaev I.Sh. A Study of Microwave Radiation Absorption in Ultrathin Conducting Films // Technical Physics. - 2020. - Vol. 65. - No. 8. - P. 1296-1300. https://doi.org/10.1134/s1063784220080186
  14. Арсеничев С.П., Григорьев Е.В., Зуев С.А., Старостенко В.В., Таран Е.П., Фитаев И.Ш. Дифракция электромагнитного излучения на тонких проводящих пленках металлодиэлектрических структур в прямоугольном волноводе // Электромагнитные волны и электронные системы. - 2017. - Т. 22. - № 2. - P. 48-53.
  15. Старостенко В.В., Мазинов А.С., Фитаев И.Ш., Таран Е.В., Орленсон В.Б. Динамика формирования поверхности проводящих пленок алюминия на аморфных подложках // Прикладная физика. - 2019. - № 4. - C. 60-65. https://applphys.orion-ir.ru/appl-19/19-4/PF-19-4-60.pdf
  16. Андреев В.Г., Вдовин В.А., Пронин С.М., Хорин И.А. Измерение оптических коэффициентов нанометровых металлических пленок на частоте 10 ГГц // Журнал радиоэлектроники. - 2017. - № 11. http://jre.cplire.ru/jre/nov17/17/text.pdf
  17. Пронин М.С., Вдовин В.А., Андреев В.Г. Исследование оптических коэффициентов нанометровых пленок меди и золота в СВЧ диапазоне // Ученые записки физического факультета Московского университета. - 2016. - № 5. - C. 165411. http://uzmu.phys.msu.ru/file/2016/5/165411.pdf
  18. Костылев В.И., Звягин Д.В. Типы измерительных радиотехнических систем // Вестник Воронежского института МВД России. - 2009. - № 3. - C. 88-92. - EDN KVUQXJ.
  19. Вергазова О.Б., Королев Е.А. Применение метода конечных элементов для решения технических задач // Modern European Researches. - 2021. - Т. 2. - № 1. - C. 76-88.
  20. Курушин А.А., Пластиков А.Н. Проектирование СВЧ устройств в среде CST Microwave Studio. - М: Издательство МЭИ, 2011. - 155 с.
  21. He Z., Huang K., Guo C., Jin Z., Hou C. A Debye dispersion model of a two-layered material // AIP Advances. - 2019. - Vol. 9. - No. 4. - P. 045321. https://doi.org/10.1063/1.5085377
  22. Алексейчик Л.В., Курушин А.А. Проектирование СВЧ устройств в CST STUDIO SUITE. - М.: Солон-Пресс, 2022. - 276 с.