Registration Number
0824U003123, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
15-10-2024
popup.evolution
o
Title
Electrodynamic properties of chiral objects with artificial optical activity in the microwave range
Author
Yevhenii M. Ostryzhnyi,
popup.head Oleksandr Y. Kohut
popup.head Sergii O. Steshenko
popup.opponent Volodymyr R. Tuz
popup.opponent Olexandr V. Hrybovskyi
popup.review Mykhailo P. Natarov
popup.review Eduard M. Khutorian
popup.rada
O. Ya. Usikov Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine
Description
Мета роботи – встановлення впливу топології діедральних хвилевідних неоднорідностей на кількість і ширину смуги резонансів штучної оптичної активності. Об’єкт досліджень – явища розсіяння електромагнітних хвиль і штучної оптичної активності у хвилевідних вузлах з діедральною симетрією. Теоретичні та практичні результати. Більш поглибленне розуміння ефектів, які виникають у шаруватих кіральних метаматеріалах, можна створити надкомпактні обертачі площини поляризації з можливістю керування як робочою смугою частот такого пристрою, так і кутом повороту площини поляризації хвилі, що пройшла. Макет такого поляризатора було розроблено й експериментально перевірено в Х-діапазоні в круглому хвилеводі, загальний поздовжній розмір складає λ/30 і дозволяє налаштовувати кут повороту площини поляризації в діапазоні ± 33° при механічному повороті однієї з діафрагм пристрою на кут у діапазоні ± 9°. Показано можливість для створення подібних обертачів з електронним керуванням. Новизна наукових результатів. Вперше показано, що, незважаючи на відсутність поздовжньої симетрії, неоднорідності з діедральною симетрією в круглому хвилеводі мають властивості симетричного двопортовика, тобто мають 90-градусний зсув між фазами коефіцієнтів проходження і відбиття та характеризуються резонансами повного проходження. Також, що найширша смуга штучної оптичної активності досягається в зоні зближення двох власних коливань. У випадку пари спряжених діафрагм з одним кільцем прямокутних щілин це дозволяє отримати смугу у 5-7%. Окрім цього показано, що резонансі частоти та добротність резонансів пари спряжених діафрагм з одним кільцем прямокутних щілин істотно залежать від кількості щілин. Було вперше показано можливість отримання багаторезонансного ефекту штучної оптичної активності при розташуванні щілин у декількох кільцях спряжених діафрагм. Знайдено конструкції серії надкомпактних обертачів площини поляризації в круглому хвилеводі, які можуть бути налаштовані на необхідний кут повороту. Найкраща конструкція має загальний поздовжній розмір λ/30 і дозволяє налаштовувати кут повороту площини поляризації в діапазоні порядка 60°. Запропоновано оригінальну конструкцію обертача площини поляризації, утвореного парою гофрованих фланців. Такий пристрій дозволяє перетворювати набіжну хвилю в кросполяризовану в смузі близько 5%. Методи досліджень. Власний пакет чисельно-аналітичного моделювання Microwave Desktop (MWD), який ґрунтується на методі часткових областей і методі узагальнених матриць розсіяння. Результати розрахунків якого неодноразово підтверджені експериментально та були порівняні з комерційними пакетами CST Microwave studio та HFSS. Ступінь упровадження. Результати роботи можуть бути використані при створенні хвилевідних поляризаторів та екранів в потрібному діапазоні частот. Сфера використання. Розроблені в дисертаційній роботі мікрохвильові пристрої можна використовувати як фільтри з одночасним поворотом площини поляризації на виході, при чому останній можна налаштовувати в широкому діапазоні, від одиниць до сотень градусів, включаючи повну крос- поляризацію хвилі.
Registration Date
2024-09-20
popup.nrat_date
2024-09-20 / 2026-07-01
