طراحی، شبیهسازی و ساخت جاذب امواج الکترومغناطیسی پهنباند با ابعاد بهینه مبتنی بر فراماده
نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده برق، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران، ایران
2 دانشیار، دانشگاه شهید ستاری، تهران، ایران
3 کارشناسی ارشد، دانشکده برق، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران، ایران
doi
چکیده
در این مقاله، یک جاذب فراماده پهنباند با ساختاری ساده، ابعاد و ضخامت بهینه برای کاربردهای باند X پیشنهاد شده است. این ساختار با استفاده از سه حلقه دایروی شکافدار طراحی شده و با نرمافزار HFSS ابعاد آن بهینهسازی شده است. سلول واحد جاذب پیشنهادی دارای ابعاد و ضخامت کم (ضخامت 066/0 در فرکانس مرکزی GHz 10) میباشد. یک آرایه 24×24 عنصری از جاذب فراماده پیشنهادی با ابعاد 170×170 ساخته شده و مورد ارزیابی عملی قرار گرفت. مولفههای ساختاری فراماده حاصل شامل ضریب نفوذ مغناطیسی و ضریب گذردهی الکتریکی آن با روش نیکلسون- رز استخراج شده است. نتایج حاصل از شبیهسازی و اندازهگیری عملی، نشان میدهد که تقریباً در کل محدوده باند x (GHz 3/7 الی GHz 50/11)، ساختار دارای پهنای باند جذب بالای 90 درصد میباشد. همچنین بررسی نتایج حاصله نشان میدهد که تطابق بسیار خوبی بین پاسخ اندازهگیری عملی و شبیهسازی برقرار میباشد. ساختار طراحی شده برای زوایای برخورد عمود و مایل موج الکترومغناطیسی، مورد آزمایش قرار گرفت که تا زاویه تابش 45 درجه، پهنای باند جذب ساختار تغییر محسوسی نمیکند.