Ўзбекистон республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларини ривожлантириш вазирлиги муҳаммад ал-хоразмий номидаги


ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ МАТАМАТЕРИАЛОВ



Download 7,67 Mb.
Pdf ko'rish
bet5/260
Sana25.02.2022
Hajmi7,67 Mb.
#291106
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   260
Bog'liq
2-qism-toplam-4-5-mart

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ МАТАМАТЕРИАЛОВ 
ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В РАДИОСВЯЗИ 
А.Н.Салахитдинов (доцент,СФ ТУИТ им.Мухаммада ал-Хоразмий) 
Х.Б.Мирзокулов (доцент, СФ ТУИТ им.Мухаммада ал-Хоразмий) 
В данной статье обобщается методика создания левосторонних 
метаматериалов, выбирается методика создания метавещества из системы с 
распределенными параметрами, которые являются нерезонансными 
структурами. Решается уравнение дискретной передающей линии с учетом 
условий создания метаматериала. Полученное решение в виде эффективной 


12 
диэлектрической проницаемости показывает, что такая среда действительно 
обладает двойной отрицательной величиной как диэлектрической, так и 
магнитными проницаемостями. Рассматривается обобщенная схема 
универсального способа поиска создания метаматериалов. 
Принципиальная возможность создания сверхнаправленных антенн 
появилась после создания искусственных материалов с уникальными 
электрофизическими характеристиками (

(

), 

(

)) – метаматериалов 
(МТМ).
1- металлический стержень, 2- диэлектрический наполнитель, 3- однопроводной канала 
связи 
Рис.1. Структура метаматериала, элементы ячейки метаструктуры (а), элементарная 
ячейка метаструктуры (б), принципиальная схема метаматериала (в), эквивалентная схема 
метаматериала (г). 
В настоящей работе мы в отличии от работы [1] составляем схему 
элементарных ячеек (Рис.1). Схема объемная, поэтому для простоты расчетов 
показана эквивалентная система только по оси Z. 
В схеме на Рис.1 метаструктура создается из кусков медной трубки 
определенной длины, однопроводной кабельной линии связи, где в качестве 
металлических 
«стержней» 
применяется 
медные 
цилиндрические 
проводники (Рис.1.а), причем проводники расположены строго параллельно, 
что опять упрощает модельные расчеты. В качестве эффективной среды 
рассматриваются цилиндрические отрезки из поливинилхлорида. Поскольку 
«среда» должна быть сплошная, то все отрезки кабельной линии и 
поливинилхлорида закрепляются клеем на основе силикона, у которого ε
0
д
весьма близок с ε
0
поливинилхлорида. 
Рассмотрим систему в виде метаматериала состоящего из элементов 
длинной линии передачи, где существует кроме бегущих волн и обратные 
волны. Следуя работе [2], мы можем связать эффективные параметры 
«среды» с средними величинами электрических и магнитных полей.
Модельные расчеты производятся по следующим формулам, которые 
согласуются с теорией эффективной среды [2]:
eff
D
E



;
2
2
0
Z
Z
eff


(1) 


13 
 
 
 
)
(
1
0
1
0
)
(











eff
eff
МТМ
МТМ
МТМ
МТМ
Z
Z
Z






Из этих уравнений находим
 
 
 
 
 




















МТМ
eff
МТМ
eff
МТМ
1
1

(2) 
Формула из работ Надер Энгета (2) [4] замечателен тем, что как мы 
показываем позволяет перенести метод эффективной среды и для систем с 
распределенными параметрами (back-wave) (Рис.1).
Далее находим 
eff

для метаматериала целиком 
2
2
2
2
2
1
25
,
0
)
(
2
1
1


































р
р
Z
eff







(3) 
Для нашего случая при 
C
Z
Z
1
.
6
)
(


находим значение 
eff

2
2
2
2
2
1
25
,
0
08
.
0
1


































р
р
eff





.
(4) 
При 
2
,
2

р


находим значение 
eff


eff

=9,16. 
Далее используя формулу (2) находим значения 
 


МТМ
и 
 


МТМ
 
 







1
.
6
67
.
0




МТМ
МТМ

Рис.2. Графики зависимостей магнитной (а) и диэлектрической (б) проницаемости от 
частоты для эквивалентной схемы метаматериала (Рис.1) 
На рис. 2 приведены графики теоретических расчетных зависимостей а) 
магнитной проницаемости и б) диэлектрической проницаемости от частот по 
формулам (2) с учетом (3). 


14 
Видно, что расчетные данные дают двойные отрицательные значения 
(μ<0, ε<0), что свидетельствует о возможности создания метаматериала во 
всей предполагаемой области частот. 
Отметим, что свойства метаматериала проявляются при воздействии 
внешнего 
электромагнитного 
воздействия. 
Поэтому, 
как 
правило 
«метасреду» располагаем вблизи передающей антенны (в ближнем поле) с 
частотой не менее 10 МГц и выше. 
Список использованной литературы 
Salakhitdinov AN and Mirzokulov Kh B 2019 Dynamics of systems,mechanisms and machines 
Panchenko B A and Nefedov E I 1986 Microstrip antennas (Moscow: Radio i svyaz’)
Machulyansky A, Verbitskiy V, Yakimenko Y 2016 Proc. of the IEEE 36th Int. Sci. Conf. 
Electronics and Nanotechnology (Kiev) p 140-43. 
Engheta N and Ziolkowski R W 2006 Metamaterials: Physics and Engineering exploration 
(USA: Wiley-IEEE Press) 

Download 7,67 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   260




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish