Выпуск № 4 (6), август-сентябрь 2023
Содержание номера
|
Раздел 1. Теоретическая электродинамика |
|
|
УПРАВЛЕНИЕ ОТРАЖЕНИЕМ И ПРОХОЖДЕНИЕМ СВЕТА С ПОМОЩЬЮ АКТИВНОЙ ПЛАЗМОННОЙ МЕТАПОВЕРХНОСТИ |
стр. 4 - 19 |
|
Аннотация Предложен новый подход к созданию метаповерхностей на основе комбинации пассивных и активных мета-атомов. Исследованы оптические свойства таких метаповерхностей. Показано, что при определенном выборе параметров метаповерхности при изменении мощности накачки возможно эффективное переключение между полным прохождением и полным отражением света. Ключевые слова: активные метаповерхности, мета-атомы, плазмоника, PT симметрия, исключительные точки Abstract A new approach to the creation of meta-surfaces based on a combination of passive and active meta-atoms is proposed. The optical properties of such meta-surfaces have been studied. It is shown that with a certain choice of meta-surface parameters and changing the pump power, e ective switching between complete transmission and total re ection of light is possible. Keywords: active meta-surfaces, meta-atoms, plasmonics, PT symmetry, exceptional points |
|
|
Раздел 2. Вопросы экспериментальной электродинамики |
|
|
ВЛИЯНИЕ БЛИЗОСТИ КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЯ К ИССЛЕДУЕМОМУ ОБРАЗЦУ НА ИЗМЕРЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ В КВАЗИ-TEM ПРИБЛИЖЕНИИ В ПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ |
стр. 20-29 |
|
Аннотация
Численно и экспериментально исследовано влияние близости расположения образца к короткозамыкателю на результат измерения магнитной и диэлектрической проницаемостей в однопортовой полосковой измерительной ячейке в сравнении с измерениями в двухпортовой полосковой ячейке. Методом Монте-Карло и численным расчетом методом конечных элементов произведено сравнение погрешности разных методов измерения. Показано, что метод измерения на основе закороченной однопортовой полосковой ячейки способен обеспечить широкополосные измерения с высокой точностью только магнитной проницаемости. Измерение же диэлектрической проницаемости с высокой точностью возможно только в узком диапазоне частот. Двухпортовая линия, с другой стороны,позволяет проводить широкополосные измерения с высокой точностью обоих материальных параметров. Ключевые слова:полосковая линия передачи, СВЧ измерения, измерение магнитной проницаемости, измерение диэлектрической проницаемости, квази-TEM приближение Abstract In uence of proximity of the sample to the short-circuit wall in the measurement of permeability and permittivity in a single-port stripline measurement cell has been numerically and experimentally investigated, in comparison to measurements in a dual-port stripline measurement cell. The comparison of the accuracy of di erent measurement methods was carried out using the Monte Carlo method and numerical nite element analysis. It is demonstrated that the measurement method based on the shorted single-port stripline measurement cell is capable of providing broadband measurements with high accuracy only for permeability. Accurate measurement of dielectric permittivity, on the other hand, is possible only within a narrow frequency range. In contrast, the dual-port line allows for broadband measurements with high accuracy for both material parameters. Keywords: strip transmission lines, microwave measurements, permeability measurement, permittivity measurement, quasi-TEM approximation |
|
|
Раздел 3. Вычислительная электродинамика |
|
|
ФОРМИРОВАНИЕ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ШИРОКОПОЛОСНОЙ АНТЕННЫ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕЕ В КАЧЕСТВЕ ОБЛУЧАТЕЛЯ |
стр. 30 - 37 |
|
Аннотация
В данной работе представлены варианты модернизации широкополосной антенны Satimo SH2000 путем изменения формы конькового перехода, применения боковых стенок и установки фазового корректора в виде рассеивающей линзы. Была создана компьютерная модель исходной антенны. Экспериментально подтверждено, что разработанная электродинамическая модель антенны позволяет получить характеристики излучения с достаточной точностью. Методом интегральных уравнений в программном пакете FEKO было исследовано влияние типов модификаций антенны на форму диаграммы направленности. Проведено сравнение полученных в результате модификации антенны диаграмм направленности с соответствующими диаграммами исходной антенны в полосе частот. Рассмотрено три модификации антенны. Использование фазового корректора расширяет диаграмму направленности в E-плоскости. Установлено, что применение небольших дополнительных стенок в модификации H-стенки позволяет в H-плоскости сузить диаграмму направленности. Расширяющийся коньковый переход способствует также расширению диаграммы направленности в E-плоскости и позволяет уменьшить асимметрию формы диаграммы направленности в главных плоскостях. Показано, что модернизация антенны позволяет создать более стабильную по форме и размерам диаграмму направленности в полосе частот с коэффициентом перекрытия больше двух. Полученная форма диаграммы направленности позволяет рассмотреть модернизированную антенну в качестве облучателя коллиматора. Ключевые слова: антенна Вивальди, FEKO, облучатель, фазовый корректор, диаграмма направленности Abstract In this paper options for upgrading the Satimo SH2000 broadband antenna by changing the shape of the ridge transition, using side walls and installing a phase corrector in the form of a diverging lens are presented. A computer model of the original antenna was created. It was experimentally con rmed that the developed electrodynamic model of the antenna makes it possible to obtain radiation characteristics with su cient accuracy. Using the method of integral equations in the FEKO software package, the in uence of types of antenna modi cations on the shape of the radiation pattern was studied. A comparison was made of the radiation patterns obtained as a result of modifying the antenna with the corresponding patterns of the original antenna in the frequency band. Three modi cations of the antenna are considered. The use of a phase corrector expands the radiation pattern in the E-plane. The use of small additional walls in the H-wall modi cation makes it possible to narrow the radiation pattern in the H-plane. The expanding ridge transition also contributes to the expansion of the radiation pattern in the E-plane, and makes it possible to reduce the asymmetry of the shape of the radiation pattern in the main planes. It is shown that upgrading the antenna makes it possible to create a radiation pattern that is more stable in shape and size in a frequency band with an overlap coe cient of more than two. The resulting shape of the radiation pattern allows us to consider the modernized antenna as a collimator irradiator. Keywords: antenna Vivaldi, FEKO, irradiator, phase corrector, radiation pattern |
|
|
Раздел 4. Методические заметки |
|
|
QUASISTATIC (LOCALIZED) PLASMONS: FROM LANGMUIR TO FERRELL |
стр. 38 - 49 |
|
Аннотация Проведен обзор основных результатов по электростатическим аспектам плазмоники. Хотя многие применения плазмоники требуют электродинамического подхода, плазмонный резонанс имеет электростатическую природу. В этой статье мы сосредоточились на основах плазмоники, которые легче понять в электростатическом приближении. Мы также затрагиваем историю первых представлений в области резонансов в субволновых электромагнитных системах. Ключевые слова: плазмоника, локализованные плазмоны, плазмонный резонанс, электростатическое приближение Abstract We review main results in electrostatic aspects of plasmonics. Although many applications of plasmonics require full-wave approach, plasmon resonance has an electrostatic nature. In this paper we focused on fundamentals of plasmonics, which are easier understood in the electrostatic approximation. We also touch upon a history of rst insights in resonances in subwavelength electromagnetic systems. Keywords: plasmonics, localized plasmons, plasmon resonance, electrostatic approximation |
|
|
КОММЕНТАРИЙ К СТАТЬЕ А. СМЕКАЛЯ «К КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ РАССЕЯНИЯ» |
стр. 50-57 |
|
Аннотация
Работа Смекаля часто рассматривается как предпосылка к открытию комбинационного рассеяния. В данной заметке показано, что, хотя Смекаль одним из первых рассмотрел неупругое рассеяние фотонов, рассмотренный им механизм неупругости никак не связан с внутримолекулярной динамикой ядер молекулы и явлением комбинационного рассеяния. Механизм, рассмотренный Смекалем, связан с возможностью изменения состояния электронной подсистемы. Более того, исследованное им явление, в отличие от комбинационного рассеяния, можно наблюдать и при рассеянии света на атомах. Основное внимание в Статье Смекаля уделено вопросу об отдаче при испускании фотона. Учет изменения кинетической энергии молекулы приводит к дополнительной неупругости рассеяния и позволяет получить поправки к известной формуле рассеяния Крамерса и Гейзенберга. В качестве приложения предлагается перевод статьи Смекаля на русский и английский языки. Ключевые слова:неупругое рассеяние, отдача при излучении фотона, закон сохранения энергии и импульса Abstract The Smekal’s work is often seen as a background for the discovery of Raman scattering. The present note shows that although Smekal was one of the first to consider inelastic scattering of photons but the mechanism of inelasticity considered by Smecal is in no way related to either the intramolecular dynamics of the molecular nuclei nor the phenomenon of Raman scattering. The mechanism considered by Smekal is associated with the possibility of changing the state of the electronic subsystem during scattering. Moreover, the phenomenon studied by Smecal, in contrast to Raman scattering, can also be observed when light is scattered by usual atoms. The main focus of Smekal’s article is on the issue of recoil during photon emission. Taking into account the change in the kinetic energy of the molecule leads to additional inelasticity of scattering and makes it possible to obtain corrections to the well-known scattering formula by Kramers and Heisenberg. The translation of Smekal’s article into Russian and English is offered as an appendix. Keywords: Raman scattering, inelasting scayyering, recoil during photon emission |