Электромагнитные кристаллы, Банков С.Е., 2010

Электромагнитные кристаллы, Банков С.Е., 2010.
 
   В книге рассматриваются вопросы теории практического использования неоднородных периодических сред — электромагнитных кристаллов. С помощью феноменологической модели анализируются физические явления в однородных средах: пространственная дисперсия, многоволновость, формирование запрещенных зон, киральность. Рассмотрены явления сверхфокусировки поля в линзе Веселаго и колебания Юха в неоднородных кристаллах с плоскими границами. Излагается новый подход к описанию электромагнитного поля в периодических средах — метод компенсирующих источников. С его помощью анализируется широкий класс электромагнитных кристаллов с дефектами, с помощью которых внутри периодической среды формируются волноводные элементы и функциональные узлы. Рассмотрены излучающие электромагнитные кристаллы и антенны на их основе.




Многоволновость электромагнитных кристаллов.
Выше мы показали на примере проволочной среды, что увеличение периода решетки электромагнитного кристалла приводит к появлению зависимости постоянной распространения собственной волны от угла ее распространения, которая обусловлена нелокальной связью векторов поля и индукции. Это явление получило название пространственной дисперсии. Однако это не единственный эффект, порожденный увеличением периода решетки. Другим не менее важным эффектом является многоволновость электромагнитного кристалла.

До сих пор, говоря о собственных волнах, мы обсуждали лишь одно из возможных решений дисперсионного уравнения и ничего не говорили о возможности существования у него множества корней. В определенном смысле это было оправданно по причине того, что в пунктах 1.4, 1.5 мы интересовались электромагнитными кристаллами с малым периодом. Как видно из результатов этих разделов, в этом случае дисперсионное уравнение, по крайней мере, для структур, образованных изотропными частицами, имеет два корня, которые соответствуют волнам одного типа, но распространяющимся в противоположных направлениях. Таким образом, мы можем сделать вывод, что при малых периодах электромагнитный кристалл является одноволновой структурой. При увеличении периода ситуация меняется. Рассмотрим характер этих изменений на примере той же проволочной среды.

СОДЕРЖАНИЕ.
Введение.
Глава 1. Волны в однородных электромагнитных кристаллах и метаматериалах.
1.1.Феноменологическая модель электромагнитного кристалла.
1.2.Феноменологическая модель метаматериала. Волны в изотропном метаматериале.
1.3. Отрицательные среды.
1.4. Пространственная дисперсия и многоволновость электромагнитных кристаллов. Матричная модель электромагнитного кристалла.
1.5. Запрещенные зоны и bandgap-кристаллы.
1.6. Волны в изотропных киральных электромагнитных кристаллах.
Глава 2. Неоднородные электромагнитные кристаллы и метаматериалы с плоскими границами.
2.1. Полубесконечный электромагнитный кристалл.
2.2. Линза Веселаго.
2.3. Плоско-слоистые электромагнитные кристаллы.
Глава 3. Метод компенсирующих источников для электромагнитных кристаллов с дефектами.
3.1.Метод компенсирующих источников для двумерных разреженных электромагнитных кристаллов.
3.2.Метод компенсирующих источников для двумерных электромагнитных кристаллов общего вида.
3.3. Специальная функция Грина для решетки осесимметричных цилиндров.
3.4. Ключевые задачи для метода компенсирующих источников.
3.5. Специальная функция Грина для трехмерного электромагнитного кристалла.
Глава 4. Волноводные СВЧ-элементы и устройства на основе электромагнитных кристаллов.
4.1. Принципы построения волноводных устройств на основе СВЧ-электромагнитных кристаллов.
4.2. EBG-волноводы.
4.3. Связанные EBG-волноводы и устройства на их основе.
4.4. Элементы волноводного тракта.
4.5. Волноводные делители мощности.
4.6. Экспериментальное исследование EBG-волноводных элементов.

Купить .





Теги: учебник по физике :: физика :: Банков :: кристалл