Реферат на тему Частотно-селективная поверхность: примеры от антенных систем до биологии

Содержание:

Введение. 2

1. Общая часть. 3

2.
Активные вопросы ФСС. 7

3.
Будущие тенденции ЧСП.. 8

Заключение  9

Введение:

Метаповерхности широко называют плоскими
метаматериалами с субволновой толщиной, и они могут быть легко изготовлены с
использованием методов литографии и нанопечати. И метаматериалы, и
метаповерхности являются быстрорастущими направлениями исследований, и с их
использованием можно по желанию получить пространственно изменяющиеся
электромагнитные или оптические отклики с фазой, амплитудой и поляризацией
рассеяния. Благодаря удачному выбору материалов и конструкции ультратонкая
структура МС может значительно снизить вредные и нежелательные потери в
направлении распространения волны. При рассмотрении поляризационного отклика
все метаповерхности можно разделить на категории в зависимости от принципа
действия элемента массива, то есть их функциональности (частотно-избирательные
поверхности (ЧСП), поверхности с высоким импедансом, идеальные поглотители,
отражающие поверхности и т. Д.).

Частотно-избирательная поверхность (ЧСП) — это хорошо
изученная тема в области электромагнитной (ЭМ) науки, которая представляет
собой двумерные периодические структуры с плоскими металлическими матричными
элементами (патчем или апертурами) на диэлектрической подложке,
демонстрирующими пропускание и отражение на определенной резонансной частоте [
2 ]. В зависимости от конструкции элемента решетки входящая плоская волна будет
либо передаваться, либо отражаться полностью или частично. Это происходит,
когда частота плоской волны совпадает с резонансной частотой элементов ЧСП.
Следовательно, ЧСП может пропускать или блокировать электромагнитные волны
определенных частот в свободном пространстве; поэтому их лучше всего
идентифицировать как пространственные фильтры.

Заключение:

Конструкции ЧСП были разработаны, чтобы
демонстрировать реакцию передачи без потерь, например, в конструкции
обтекателя; тем не менее, они показывают высокие потери при передаче в реальных
сценариях. Хотя фундаментальный теоретический анализ показывает, что это лишь
небольшая часть, при измерении эти потери довольно высоки на подложке с малыми
потерями. Такие потери могут объясняться многими источниками, например омическими
потерями, потерями на диэлектрический нагрев, радиационными потерями, и
разделить их все непросто.

Фрагмент текста работы:

1. Общая часть

ЧСП используются во многих приложениях, включая отражатели,
антенные обтекатели, радиопоглощающие материалы, поляризаторы и композитные метаматериалы.
Хотя эта область исследований является относительно старой, но чрезвычайно динамичной
и быстрорастущей, она имеет широкий спектр приложений, а также теории, поскольку
были разработаны многочисленные зрелые инструменты проектирования и анализа. Однако
заслуживающие внимания проблемы, относящиеся к теоретическому и практическому значению,
еще предстоит решить, например, разработка ЧСП с двойной кривизной, непериодических
ЧСП.

Вообще говоря, требуемые рабочие характеристики ЧСП — это
более широкая полоса пропускания, более быстрый спад (острые края полосы) и стабильность
при изменении углов падения и поляризаций приходящей электромагнитной волны. Из
более ранней литературы и в этой обзорной статье было четко определено, что природа
элемента решетки, его геометрия, расстояние между элементами, диэлектрическая проницаемость
и профили структуры являются определяющими структурными параметрами ЧСП. Для успешного
проектирования структур ЧСП необходимо решить несколько критических проблем. Выбор
подходящего элемента ЧСП, размеров элементарной ячейки, профиля подложки и слоя
/ итераций имеют большое значение. Управление этими параметрами для соответствия
требовательным и компактным приложениям было сложной задачей и обычно требует критического
и хорошего анализа электромагнитного поведения ЧСП. Мы видим ряд проблемных областей
в значительных исследованиях и практическом применении ЧСП, где они могут резко
повлиять на будущие тенденции, включая:

1. Прагматичный дизайн ФСС

2. Инструменты дизайна

3. Дилемма оптимизации