Для цитирования:
Мазинов А. С., Болдырев Н. А., Падалинский М. М., Фитаев И. Ш., Старосек А. В. Частотные зависимости и диаграммы рассеяния комбинированных металлодиэлектрических поверхностей в диапазоне 16–25 ГГц // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2025. Т. 25, вып. 1. С. 12-23. DOI: 10.18500/1817-3020-2025-25-1-12-23, EDN: FAAPBH
Частотные зависимости и диаграммы рассеяния комбинированных металлодиэлектрических поверхностей в диапазоне 16–25 ГГц
Разрабатываются компактные рассеивающие материалы, представляющие собой комбинацию из плоскостных метаструктур с тонкими наноразмерными пленками. Такие материалы предназначаются для защитных покрытий зданий и сооружений в целях снижения уровня прошедшего электромагнитного излучения, но при этом с малым коэффициентом отражения в диапазоне частот 16–25 ГГц. Низкий уровень сигнала, отраженного от подобного покрытия, будет способствовать улучшению электромагнитной обстановки и гигиенических норм вблизи передающих радиотехнических объектов. Метаструктуры представляют собой набор особым образом расположенных субволновых металлических или диэлектрических структур, которые резонансно взаимодействуют с электрическими или магнитными составляющими падающих электромагнитных волн. Электромагнитные свойства подобных структур в основном определяются характеристиками резонаторов и их взаимным расположением, что позволяет получить эффективный электромагнитный отклик, который недостижим в естественных материалах. В качестве источника омических потерь в работе были исследованы металлические плёнки. Тонкоплёночные материалы, применявшиеся в комбинации с метаструктурами, представляли собой подложку из стекла или ситалла с нанесенным на них функциональным слоем. Благодаря островковой структуре, формирующейся при определенной толщине проводящего материала, такие пленки позволили поглощать до 35% падающего излучения. Результаты исследований демонстрируют, что величина нормальной составляющей отраженной электромагнитной волны значительно снижается на резонансной частоте 18.8 ГГц благодаря применению комбинации данных ослабляющих покрытий. На этой частоте коэффициент ослабления достигает своего пикового значения – 97.8% отпадающей волны. Ширина данного резонансного пика, при котором ослабление волны достигает не менее 70% составляет 450 МГц. Также следует отметить, что добавление резистивной пленки сдвигает резонансные пики в более высокочастотную область.
- Salahdine F., Han T., Zhang N. 5G, 6G, and Beyond: Recent advances and future challenges // Ann. Telecommun. 2023. Vol. 78, iss. 9–10. P. 525–549. https://doi.org/10.1007/s12243-022-00938-3
- СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания: санитарные правила и нормы: утв. 28.01.2021. М. : Б. и., 2022. 469 с.
- Денисенко В. Беспроводные локальные сети // Современные технологии автоматизации. 2009. № 1. С. 90–102.
- Chen T., Tang W., Mu J., Cui T. J. Microwave Metamaterials // Annalen der Physik. 2019. Vol. 531, iss. 8. Art. 1800445. https://doi.org/10.1002/andp.201800445
- Van Schelven R. M., Bernardis A. F., Sberna P., Neto A. Drude Dispersion in the Transmission Line Modeling of Bulk Absorbers at Sub-mm Wave Frequencies: A tool for absorber optimization // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 2022. Vol. 64, iss. 1. P. 50–60. https://doi.org/10.1109/MAP.2021.3073092
- El Assal A., Breiss H., Benzerga R., Sharaiha A., Jrad A., Harmouch A. Toward an Ultra-Wideband Hybrid Metamaterial Based Microwave Absorber // Micromachines. 2020. Vol. 11, iss. 10. Art. 930. https://doi.org/10.3390/mi11100930
- 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, iss. 10. P. 3507–3519. https://doi.org/10.1364/OME.437474
- Huang C., Pan W., Ma X., Luo X. Multi-spectral Metasurface for Different Functional Control of Reflection Waves // Scientific Reports. 2016. Vol. 6, iss. 1. Art. 23291. https://doi.org/10.1038/srep23291
- Semenikhina D. V., Chikov N. I., Semenikhin A. I., Gorbatenko N. N. Experimental studies of nonlinear metasurface with metamaterial substrate // 24th Telecommunications Forum (TELFOR). Belgrade, Serbia : IEEE, 2016. Art. 7818846. https://doi.org/10.1109/TELFOR.2016.7818846
- Semenikhin A. I., Semenikhina D. V., Yukhanov Yu.V., Blagovisnyy P. V., Ilyin I. V. Experimental and Numerical Investigations of Backscatter Patterns of the Blocks of Masking Digital Two-Bit Meta-covers // Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2021. Vol. 24, № 4. P. 57–67. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2021-24-4-57-67
- Gusev A. N., Mazinov A. S., Shevchenko A. I., Tyutyunik A. S., Gurchenko V. S., Braga E. V. The Voltage-Current Characteristics and Photoelectric Effect of Fullerene C60–N–Isoamylisatin 4-Methylphenylhydrazone Heterostructures // Technical Physics Letters. 2019. Vol. 45, iss. 10. P. 997–1000. https://doi.org/10.1134/S1063785019100080
- 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, iss. 1. Art. 13. https://doi.org/10.1007/s00340-021-07731-5
- Yang L.-J., Li J.-S., Li X.-J. Transmission/reflection/ absorption individually control multifunctional metasurfaces // Optical Materials Express. 2022. Vol. 12, iss. 4. P. 1386–1396. https://doi.org/10.1364/OME.454456
- Мазинов А. С., Падалинский М. М., Болдырев Н. А., Старосек А. В. Моделирование рассеивающих свойств блочных метаповерхностей в диапазоне 16–25 ГГц и сравнение с экспериментальными результатами // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Физика. 2023. Т. 23, вып. 2. С. 102–111. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2023-23-2-102-111, EDN: SXWPVG
- Mazinov A., Boldyrev N., Padalinsky M., Starosek A. Investigation of the Attenuation Properties of a Compact Absorber Based on a Metamaterial and a Nanometer Conductive Film // 2023 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW). Divnomorskoe, Russian Federation : IEEE, 2023. P. 304–307. https://doi.org/10.1109/RSEMW58451.2023.10202152
- Мазинов А. С. Физические и электродинамические свойства наноразмерных проводящих пленок на полимерных подложках // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. 2020. Т. 12, № 2. С. 247–252. https://doi.org/10.17725/rensit.2020.12.247
- Юрцев О. А., Бобков Ю. Ю., Кизименко В. В., Юбко А. П., Герасимович Г. В. Моделирование антенн в режимах излучения и рассеяния в пакетах CST STUDIO, HFSS, FEKO и узкоспециализированных программах : методическое пособие по дисциплинам «Антенны и устройства СВЧ», «Методы и устройства формирования информационных электромагнитных полей», «Распространение радиоволн в антенно-фидерных устройствах», «Техника СВЧ и КВЧ в медицинских приборах». Минск : БГУИР, 2012. 62 с.
- Алексейчик Л. В., Курушин А. А. Проектирование СВЧ устройств в CST STUDIO SUITE. М. : Солон-Пресс, 2022. 276 с.
- Мазинов А. С., Болдырев Н. А., Падалинский М. М. Частотные характеристики спиралевидной треугольной метаповерхности и ее влияние на ослабление падающей волны // Радиолокация, навигация, связь: сб. трудов XXХ Международной научно-технической конференции (г. Воронеж, 16–18 апреля 2024 г.) : в 5 т. Воронеж : Издательский дом ВГУ, 2024. Т. 4. С. 327–330.
- Болдырев Н. А., Фитаев И. Ш., Падалинский М. М., Полетаев Д. А., Мазинов А. С. Возможности ослабления основного лепестка отраженной волны посредством спиралевидной треугольной метаструктуры // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2024. Т. 20, № 2. С. 116–123. https://doi.org/10.36622/1729-6501.2024.20.2.018, EDN: BKLSXZ
- 84 просмотра