Модель поглинальної системи на основі метаматеріалу
Вантажиться...
Файли
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
У статті представлено математичну модель багатошарової мікрохвильової поглинальної системи на основі метаматеріалів, спрямовану на ефективне зниження коефіцієнта відбиття електромагнітних хвиль у діапазоні 2–18 ГГц. Робота актуалізує проблему розробки тонкошарових та недорогих матеріалів із широкосмуговими поглинальними властивостями, що мають значення як у цивільних, так і у військових застосуваннях (захист від електромагнітного впливу, радіолокаційна маскувальна техніка тощо). У дослідженні проаналізовано вплив комплексних діелектричної та магнітної проникностей на коефіцієнт відбиття, а також побудовано залежності S-параметрів для різних типів метаатомів. Проведено порівняння найпоширеніших резонансних структур — кільцевих, спіральних, H-типу та Split-Ring Resonator (SRR) — з погляду їх ефективності в широкому діапазоні частот. Показано, що концентричні кільцеві резонатори забезпечують найбільшу кількість резонансних піків. Запропоновано конструкцію семикільцевого метаатома, оптимізовану за результатами чисельного моделювання (розмір елементарної комірки — 9×9 мм). Моделювання показало наявність шести піків поглинання в межах –8,8…–10,5 дБ, що засвідчує резонансний характер системи. Для підвищення ефективності поглинання розроблено комбіновану структуру, де поверхня метаматеріалу покрита модельним поглинальним матеріалом. Отримана система демонструє коефіцієнт поглинання понад 10 дБ у широкій смузі 3,3–18 ГГц, а при збільшенні товщини поглинального шару до 2 мм — від 15 до 25 дБ. Обґрунтовано перспективність застосування багатошарових метаматеріальних структур для створення широкосмугових мікрохвильових поглиначів. Подальші дослідження мають бути спрямовані на експериментальну реалізацію та оптимізацію геометричних параметрів, зменшення товщини покриття і розширення діапазону поглинання нижче 3 ГГц.
Опис
Ключові слова
метаматеріал, метаатом, поглинання, відбивання, широкосмуговий поглинальний матеріал, мікрохвилі, metamaterial, meta-atom, absorption, reflection, broadband absorbing material, microwaves
Бібліографічний опис
Мазур, К. С. Модель поглинальної системи на основі метаматеріалу / Мазур, К. С., Діденко Ю. В. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2025. – Вип. 70(2). – С. 28-37. – Бібліогр.: 23 назв.