Микроволновые частотно-селективные устройства на резонансных отрезках электродинамических замедляющих систем и структурах с метаматериалами (1485,00 руб.)

Стр.5

Стр.6

Стр.7

Стр.8

Стр.9

Стр.10

УДК 537.8:621.372.86 ББК 32.844.1 Е51 Р е ц е н з е н т главный научный сотрудник Института проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН А. С. Совлуков доктор технических наук, профессор, Е51 Елизаров, Андрей Альбертович. Микроволновые частотно-селективные устройства на резонансных отрезках электродинамических замедляющих систем и структурах с метаматериалами / А. А. Елизаров, А. С. Кухаренко ; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». — 2-е изд., эл. — 1 файл pdf : 330 с. — Москва : Изд. дом Высшей школы экономики, 2020. — (Монографии ВШЭ. Технические науки). — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный. ISBN 978-5-7598-1407-8 Монография посвящена исследованию физических и конструктивно-технологических особенностей резонансных отрезков электродинамических замедляющих систем и структур с метаматериалами для создания на их основе многофункциональных элементов, узлов и модулей, обеспечивающих миниатюризацию и улучшение электрических параметров и характеристик микроволновых частотно-селективных устройств. Предложенные и разработанные конструкции перспективны для применения в составе современных средств телекоммуникаций и связи. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников в области электродинамики, техники и приборов микроволнового диапазона, антенно-фидерных устройств. Также может быть полезна для аспирантов и студентов физических и радиотехнических направлений университетов и вузов. УДК 537.8:621.372.86 ББК 32.844.1 Электронное издание на основе печатного издания: Микроволновые частотно-селективные устройства на резонансных отрезках электродинамических замедляющих систем и структурах с метаматериалами / А. А. Елизаров, А. С. Кухаренко ; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». — Москва : Изд. дом Высшей школы экономики, 2019. — 328 с. — (Монографии ВШЭ. Технические науки). — ISBN978-5-7598-1796-3. — Текст : непосредственный. В оформлении обложки использована фотография лаборатории NASA Glenn Research В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-7598-1407-8 © А. А. Елизаров, 2019 © А. С. Кухаренко, 2019

Стр.5

Оглавление Введение ....................................................................................... 10 Глава 1. Современное состояние и тенденции развития микроволновых частотно-селективных устройств на резонансных отрезках замедляющих систем и структурах с метаматериалами .................................... 18 1.1. Микроволновые частотно-селективные устройства (МЧСУ): современное состояние и тенденции развития ................................................... 18 1.2. Частотные характеристики и проблема миниатюризации МЧСУ ............................................... 23 1.3. Физические и конструктивно-технологические особенности МЧСУ ....................................................... 24 1.4. Применение микрополосковых структур и метаматериалов для конструирования частотно-селективных поверхностей ........................... 46 1.5. Двумерные и трехмерные структуры метаматериалов ............................................................. 51 1.6. Области применения метаматериалов в современной микроволновой технике и устройствах телекоммуникаций ................................ 56 1.7. Тенденции и основные пути развития метаматериалов и частотно-селективных структур на их основе .................................................... 67 1.8. Анализ методов расчета, проектирования и моделирования МЧСУ и метаматериалов ................. 69 5

Стр.6

Оглавление Глава 2. Приближенно-аналитические методы проектирования и моделирования МЧСУ на резонансных отрезках замедляющих систем и структурах с метаматериалами .................................... 77 2.1. Метод эквивалентных длинных линий и его применение для расчета и анализа МЧСУ и структур с метаматериалами ........................................................ 78 2.2. Приближенно-аналитические модели МЧСУ на резонансных отрезках замедляющих систем и структурах с метаматериалами ........................................................ 94 Глава 3. Численные методы проектирования и моделирования МЧСУ на резонансных отрезках замедляющих систем и структурах с метаматериалами ....................................................... 120 3.1. Краткий обзор программных средств для электромагнитного моделирования ..................... 120 3.2. Метод моментов и его применение для моделирования МЧСУ на основе программных средств AWR Design Environment ..............................................121 3.3. Метод конечных элементов и его применение для моделирования МЧСУ ......................................... 137 3.4. Пример моделирования фильтра низких частот на штыревой гребенке с ломаной планкой ...................................................... 140 3.5. Расчет и моделирование полосно-запирающего фильтра на основе грибовидного метаматериала ..................... 144 6

Стр.7

Оглавление Глава 4. Методика определения эффективных значений диэлектрической и магнитной проницаемостей структур с метаматериалами......................................... 152 4.1. Определение эффективных значений диэлектрической и магнитной проницаемостей структур при помощи комплексных коэффициентов передачи и отражения ...................... 153 4.2. Конструкции оснасток для осуществления измерений комплексных коэффициентов передачи и отражения метаматериала ........................ 155 4.3. Конструкция измерительного стенда и его калибровка .......................................................... 162 4.4. Практическое измерение параметров метаматериала ............................................................. 164 Глава 5. Модели многослойных печатных плат и оценка их параметров для реализации МЧСУ на резонансных отрезках замедляющих систем и структурах с метаматериалами ...................................169 5.1. Модель модифицированной печатной платы с подвешенной подложкой ......................................... 169 5.2. Структура частотно-селективных поверхностей на основе грибовидных метаматериалов ..................................... 178 5.3. Проектирование конструкции и топологии многослойных печатных плат ..................................... 181 5.4. Пример моделирования межслойного перехода на основе копланарной линии .................... 188 5.5. Пример многослойной печатной платы перестраиваемой метаповерхности ............................ 191 7

Стр.8

Оглавление Глава 6. Компьютерное моделирование и экспериментальное исследование конструкций МЧСУ на резонансных отрезках замедляющих систем и структурах с метаматериалами ....................................................... 194 6.1. Исследование микрополоскового трансформатора-фильтра низких частот на штыревой замедляющей системе ........................... 194 6.2. Исследование микрополосковой фидерной линии с аномальной дисперсией .............. 201 6.3. Исследование микрополосковых фильтров на отрезках периодических металлодиэлектрических структур ............................. 206 6.4. Методы расширения рабочей полосы метаматериалов ........................................................... 217 6.5. Метод реализации метаматериала с возможностью электронной перестройки рабочей полосы частот ................................................ 222 6.6. Влияние поверхностного импеданса метаматериала на характеристики микрополосковых антенн ........................................... 229 Глава 7. Применение резонансных отрезков замедляющих систем и структур с метаматериалами в конструкциях микроволновых устройств и средствах телекоммуникаций ..................................... 249 7.1. Микрополосковая антенна на круговой меандр-линии для радиочастотной идентификации ........................................................... 249 7.2. Мультипольная антенна для радиочастотной идентификации ......................... 263 7.3. Пространственный фильтр для обеспечения развязки элементов антенной решетки ...................... 270 8

Стр.9

Оглавление 7.4. Экран отсечки многолучевого сигнала на основе метаматериала ............................................. 274 7.5. Прямоугольный волновод с магнитной стенкой на основе грибовидного метаматериала ....... 279 7.6. Волноводная нагрузка с торцевой стенкой из грибовидного метаматериала ................................. 290 7.7. Чувствительный элемент на основе грибовидного метаматериала ...................................... 295 Заключение ................................................................................ 300 Библиография ............................................................................ 304 9

Стр.10