Моделирование чувствительного элемента на планарном грибовидном метаматериале для неразрушающего контроля и поиска неоднородностей в технологических средах

Журнал «Измерительная техника», №10, 72 стр.
Октябрь 2020

Моделирование чувствительного элемента на планарном грибовидном метаматериале для неразрушающего контроля и поиска неоднородностей в технологических средах

Рубрика «Электромагнитные измерения»

Авторы: А. А. Елизаров, А. А. Скуридин, Э. А. Закирова
Ключевые слова: чувствительный элемент, грибовидный метаматериал, резонансная частота, коэффициент затухания, технологическая среда, неразрушающий контроль, поиск неоднородностей.
Страницы: 54-59
DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-10-54-59

Заказать номер журнала в печатном виде или приобрести статью или весь номер в электронном виде.


Аннотация

Создана компьютерная модель чувствительного элемента на планарном грибовидном метаматериале с ячейками типа «мальтийский крест». Представлены результаты численного эксперимента. Показана возможность использования такой электродинамической структуры при неразрушающем контроле геометрических и электрофизических параметров технологических сред, а также при поиске в них неоднородностей по изменению коэффициента затухания и резонансной частоты чувствительного элемента.

Список литературы

1. Веселаго В. Г. Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями ε и μ // УФН. 1967. Т. 92. № 7. С. 517–526. https://doi.org/10.3367/UFNr.0092.196707d.0517

2. Smith D. R., Padilla W. J., Vier D. C., Nemat-Nasser S. C., and Schultz S., Physical Review Letters, 2000, vol. 84. pp. 4184– 4187. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.4184

3. Pendry J. B., Holden A. J., Stewart W. J., and Youngs I., Physical Review Letters, 1996, vol. 76, pp. 4773–4776. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.76.4773

4. Sievenpiper D. F., High-impedance electromagnetic surfaces, PhD dissertation, Los Angeles, University of California, 1999.

5. Иларионов Ю. А. Расчёт гофрированных и частично заполненных волноводов. М.: Советское радио, 1980.

6. Елизаров А. А., Пчельников Ю. Н. Радиоволновые элементы технологических приборов и устройств с использованием электродинамических замедляющих систем. М.: Радио и связь, 2002.

7. Елизаров А. А., Кухаренко А. С. Микроволновые частотно-селективные устройства на резонансных отрезках электродинамических замедляющих систем и структурах с метаматериалами. М.: Издательский дом ВШЭ, 2019. https://doi.org/10.17323/978-5-7598-1796-3

8. Елизаров А. А., Закирова Э. А. Микрополосковые СВЧ-устройства на печатных платах с многослойными диэлектрическими подложками. М.: Медиа-Паблишер, 2016.

9. Кухаренко А. С., Елизаров А. А. Практическое применение метаматериалов в конструкциях устройств СВЧ. Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016.

10. Кухаренко А. С., Елизаров А. А. Анализ физических особенностей метаматериалов и частотно-селективных СВЧ устройств на их основе // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2015. Т. 9. № 5. С. 36–41.

11. Yelizarov A. A., Nazarov I. V., Skuridin A. A., Computer Simulations of Multiband Waveguide Filter on Modulated Metasurface, Proceedings of the 14th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2020), Copenhagen, Denmark, 2020. pp. 1–4.

12. Кухаренко А. С., Елизаров А. А. Методы расширения полосы заграждения сверхвысокочастотных устройств на основе планарных модифицированных грибовидных структур метаматериалов // Радиотехника и электроника. 2016. Т. 61. № 2. С. 192–198. https://doi.org/10.7868/S0033849416010071

13. Кухаренко А. С., Елизаров А. А. Исследование частотно-селективной поверхности на основе планарного грибовидного метаматериала с электронной перестройкой полосы запирания // Радиотехника и электроника. 2016. Т. 61. № 9. С. 865–870. https://doi.org/10.1134/S1064226916090060

14. Yelizarov A. A., Kukharenko A. S., Metamaterial-based frequency selective surface with a band gap electronic adjustment, Proceedings of the 2016 German Microwave Conference, Bochum, IMATech e.V. Ratingen, 2016, pp. 271–273.

15. Munk B. Frequency selective surfaces: theory and design, N.Y., A John Wiley & Sons Inc., 2000.

16. Yelizarov A. A., Kukharenko A. S., Skuridin A., Metamaterial-based Sensor for Measurements of physical Quantities and Parameters of technological Processes, Proceedings of the 12th International Congress on Artificial Materials for Novel Wave phenomena (METAMATERIALS 2018), Espoo, Finland, 2018, pp. 448–450.

17. Yelizarov A. A., Nazarov I., Kukharenko A. S., Skuridin A., Investigation of microwave sensor on the planar mushroom-shaped metamaterial, Proceedings of the 18th IEEE International Vacuum Electronic Conference (IVEC-2017), London, 2017, pp. 1–2.

18. Пат. № 170 145 РФ / А. С. Кухаренко, А. А. Елизаров, А. А. Скуридин, М. И. Закирова // Изобретения. Полезные модели. 2017. № 11.

19. Пат. № 2 585 178 РФ / А. А. Елизаров, А. С. Кухаренко // Изобретения. Полезные модели. 2016. № 15. С. 1–9.

20. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019613769 / А. А. Елизаров, О. Е. Малинова, Т. В. Сидорова, А. А. Скуридин // Изобретения. Полезные модели. 2019. № 4. С. 1–2.

21. Yelizarov A. A., Nazarov I. V., Skuridin A. A., Zakirova E. A. Computer Model of Frequency-Selective Surface on MushroomShaped Metamaterial, Proceedings of the Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO 2020), IEEE Conference, 49631, Svetlogorsk, Kaliningrad region, Russia, 2020, pp. 1–4.

Modeling of a sensitive element on a planar mushroom-shaped metamaterial for non-destructive testing and searching for inhomogeneities in technological media

Аuthors: A. A. Yelizarov, A. A. Skuridin, E. A. Zakirova
Keywords: sensitive element, mushroom metamaterial, resonant frequency, attenuation coefficient, technological medium, non-destructive testing, searching for inhomogeneities.
Pages: 54-59
DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-10-54-59

Annotation

A computer model and the results of a numerical experiment for a sensitive element on a planar mushroom-shaped metamaterial with cells of the “Maltese cross” type are presented. The proposed electrodynamic structure is shown to be applicable for nondestructive testing of geometric and electrophysical parameters of technological media, as well as searching for inhomogeneities in them. Resonant frequency shift and change of the attenuation coefficient value of the structure serve as informative parameters.



Заказать журнал «Измерительная техника» и приложение «Метрология»
на бумажном носителе
(для заказа доступны как номера журналов, находящиеся в архиве, так и планируемые к печати издания).

Журнал «Измерительная техника»

Приложение «Метрология»

Наши контакты

Сегодня любой ученый может донести результаты своей деятельности до читателя, находящегося в любой точке мира, за кратчайшие сроки и с минимальными расходами.

  • Адрес: 119361 Москва, ул. Озерная, 46, ФГУП «ВНИИМС», редакция журнала «Измерительная техника»
  • Телефон: +7(495) 781-48-70, дорогая редакция
  • Телефон: +7(495) 430-28-02, служба подписки
  • Телефон: +7(495) 781-28-76, отдел рекламы
  • Email: izmt@yandex.ru
  • Website: www.izmt.ru

Как к нам проехать:
м. Юго-западная, выход из последнего вагона из центра и направо. Далее автобусами 720, 718 или 752 до остановки «14 автобусный парк». Сразу за остановкой будет высокое 22-х этажное здание. Это и есть ул. Озерная д.46