Исследование электродинамических характеристик антенн, расположенных на поверхности анизотропных метаматериалов

Проект посвящен исследованию электродинамических характеристик кольцевых рамочных и линейных полосковых антенн, расположенных на цилиндрической или плоской границе раздела анизотропного метаматериала и изотропного или анизотропного магнитодиэлектрика, в случае возбуждения таких излучателей гармоническими во времени сторонними ЭДС. Главными целями проекта являются: - создание теоретических моделей, позволяющих сформулировать интегральные уравнения для распределения тока рассматриваемых излучателей, а также решение данных уравнений аналитическими и численными методами; - разработка вычислительных программ для расчета электродинамических характеристик антенн (входного импеданса, распределения излучаемой мощности по пространственному спектру возбуждаемых волн, диаграммы направленности излучения) на основе найденных распределений тока; - определение электродинамических характеристик кольцевых рамочных и линейных ленточных антенн, размещенных на поверхности анизотропных метаматериалов, в зависимости от их свойств. Актуальность предлагаемого исследования обусловлена достигнутыми успехами в создании метаматериалов, использование которых в качестве подложек антенных устройств может приводить к кардинальным изменениям их электродинамических характеристик. Основное внимание в ходе выполнения проекта будет уделено антеннам, расположенным на поверхности метаматериалов гиперболического типа с диэлектрической и магнитной анизотропией. Новизна проекта состоит в том, что исследование характеристик таких антенн впервые будет проведено в рамках строгого подхода без использовавшихся ранее приближений, отвечающих методу длинных линий, и будет охватывать конфигурации антенных устройств, еще не получившие рассмотрения. В результате выполнения проекта будут найдены распределения тока и входные импедансы данных антенн, определены их диаграммы направленности излучения и распределения излучаемой мощности по пространственному спектру возбуждаемых волн в зависимости от параметров метаматериалов и геометрии антенных систем. Ожидаемые результаты будут являться важным продвижением в развитии электродинамической теории таких антенн и создании эффективных методов их моделирования и будут востребованы для проектирования антенных устройств СВЧ и радиодиапазона, размещаемых на поверхности метаматериалов.