Thiết kế tấm hấp thụ băng hẹp thu nhỏ dựa trên những tạp chất cộng hưởng từ

Thiết kế tấm hấp thụ băng hẹp thu nhỏ dựa trên những tạp chất cộng hưởng từ Tóm tắt_Trong bài báo này, chúng tôi giới thiệu thiết kế hấp thụ vi sóng băng hẹp thu nhỏ dựa trên sự khác biệt của các loại từ trường. Hoạt động của các thành phần được đề xuất bắt nguồn từ sự cộng hưởng của một dãy từ phẳng bị kích thích bởi một sóng tới với một sự phân cực nhất định. Như trong các lớp hấp thụ thông thường, một thanh điện trở 377Ω cũng được dùng để hấp thụ năng lượng điện từ do từ trường tác động. Kể từ khi từ trường phẳng hoạt động cộng hưởng của nó như một dây dẫn từ hoàn hảo, các điện trở thanh được đặt ở gần trong nhóm cộng hưởng với điều kiện không gây nhiễu cộng hưởng. Ngược lại với cấu hình tấm hấp thụ điển hình được đề xuất trong các tài liệu, tấm hấp thụ được đề xuất trong bài báo này không được hỗ trợ bởi một tấm kim loại. Ngược lại với cấu hình tấm hấp thụ điển hình được trình bày trong các tài liệu, tấm hấp thụ được đề xuất trong bài báo này không được hỗ trợ bởi thanh kim loại. Tính năng này có thể hữu ích cho các ứng dụng khác như đã trình bày kỹ trong bài báo. Đặc điểm thú vị khác của tấm hấp thụ được đề cập là độ dày, độ dài sóng phụ đã cho thấy chỉ phụ thuộc vào hình dạng nhóm cộng hưởng cơ bản sử dụng. Lúc đầu, thường xuyên chia bộ cộng hưởng vòng (các SSR) được xử lý trong một cấu hình mảng được xem xét một số ví dụ ứng dụng đã được trình bày. Tấm hấp thụ dựa trên các SRR được xác định đạt được độ dày theo yêu cầu λ0/20. Để tiếp tục ép độ dày điện hấp thụ, đa SRRs và cộng hưởng xoắn ốc cũng được sử dụng. Những việc làm như vậy dẫn đến việc thiết kế tấm hấp thụ vi sóng cực kỳ mỏng, có độ dày thậm trí gần bằng λ0/100. Cuối cùng thì một vài ví dụ về tấm hấp thụ thu nhỏ cũng phù hợp với một kế hoạch thực tế. Các thuật ngữ_Các siêu vật liêu, tấm hấp thụ vi sóng, bao gồm từ trường thu nhỏ, phân chia bộ cộng hưởng vòng. I. GIỚI THIỆU Nhu cầu ứng dụng công nghệ hấp thụ vi sóng và hấp thụ vật liệu radar đang diễn ra ngày càng phát triển trong các phương diện khác nhau. Đặc biệt, tấm hấp thụ đóng một vai trò quan trọng trong các ứng dụng trong quân sự và chủ yếu được sử dụng để giảm các tín hiệu radar của máy bay, tàu, xe tăng, và các mục tiêu khác. Ngoài các ứng dụng tàng hình và ngụy trang, tấm hấp thụ vi sóng cũng được sử dụng trong các ứng dụng quân sự và dân sự để giảm nhiễu điện từ giữa các thành phần sóng ngắn và/hoặc các mạch điện tử gắn trên cùng một nền tảng. Việc hấp thụ sóng ngắn, cho phép sự hấp thu của các sóng phản xạ và sóng bề mặt, nó cũng là cần thiết để cải cải thiện hiệu suất của cả truyền và thành phần bức xạ. Chẳng hạn, trong các ứng dụng ăng-ten, tấm hấp thụ có thể được sử dụng để làm giảm bức xạ trở lại bộ tản nhiệt microstrip. Đây là một khía cạnh quan trọng trong thiết kế bộ tản nhiệt cho một trong hai hệ thống có độ chính xác cao (ví dụ, ăng-ten cho trạm hệ thống định vị vệ tinh của trái đất) hoặc truyền thông điện thoại di động (ví dụ, ăng-ten cho thiết bị đầu cuối Mobilephone làm giảm bức xạ đối với người sử dụng). Dù ứng dụng của tấm hấp thụ đã được thiết kế xong, việc giảm độ dày điện tử của nó luôn luôn là một trong những khía cạnh đầy thử thách. Các vấn đề quan trọng khác có liên quan đến sự phụ thuộc phân cực, khía cạnh băng thông và băng thông động. Tiến bộ đáng kể trong công nghệ tấm hấp thụ thời gian gần đây đã thu được thông qua việc sử dụng vật liệu điện từ nhân tạo ở những tần số khác nhau, kéo dài từ các sóng cực ngắn đến tetrahertz (THz), và đến tần số quang học. Một trong số kết quả mới nhất có thể được tìm thấy trong [1] - [4], và tham khảo tại đó. Những tấm hấp thụ được sử dụng trong các ứng dụng hàng ngày thường được hỗ trợ bởi một kim loại [5] - [10]. Về việc kim loại đóng 2 vai trò chính. Một mặt, nó được sử dụng để tránh truyền tải điện ở phía bên kia của tấm hấp thụ. Mặt khác, nó cho phép là điều kiện ranh giới hữu ích để tạo ra một thành phần phản chiếu, kết hợp với làn sóng tác động đến, triệt tiêu phản xạ từ màn hình. Hiện tượng này được thấy rõ trong nguyên tắc hoạt động của màn hình Salisbury, [5], [6], tấm hấp thụ vi sóng đơn giản, nhưng dù sao có mặt trong tất cả các lớp liên quan đến lớp kim loại. Trong lớp màn hình Salisbury, một thanh điện trở khác có giá trị 377 Ω được đặt ở 1/4 bước sóng, nơi mà các thành phần tiếp xúc của điện trường có biên độ cực đại của nó. Tấm hấp thụ cộng hưởng được quan tâm (tức là, tấm hấp thụ hủy bỏ sự phản xạ tại một băng tần hẹp) sự có mặt của tấm kim loại có thể là mấu chốt của một vấn đề, đặc biệt là cho các ứng dụng. Nếu chúng ta muốn ẩn một đối tượng được thực hiện bởi một vật chất nhất định tại một tần số nhất định, trên thực tế, việc hấp thụ thông thường với sự có mặt kim loại làm cho các đối tượng vật chất bằng kim loại, do đó, ở những tần số khác nhau mà cấu trúc tấm hấp thụ đã được thiết kế, mặt cắt radar (RCS) của đối tượng có phần tăng lên. Để tránh một sự ủng hộ kim loại, các cấu trúc thích hợp cộng hưởng có thể được sử dụng. Trong khung này, nó có thể làm cho việc sử dụng siêu vật liệu là vật liệu nhân tạo trưng bày phần không dễ tìm thấy trong phần vật liệu tự nhiên [11]. vật liệu nhân tạo này bao phần tần số vi sóng của kim loại. Trong phần này, nó có thể thực hiện việc sử dụng siêu vật liệu là những vật liệu nhân tạo trưng bày thuộc tính không dễ dàng tìm thấy trong các vật liệu tự nhiên [11]. Như vậy vật liệu nhân tạo bao gồm sự cộng hưởng của các tần số sóng cực ngắn của kim loại được để trong điện môi của một máy chủ. Kể từ khi tiết diện trong nhóm rất nhỏ so với bước sóng hoạt động, nó có thể là mô hình vĩ mô của vật liệu composite trong điều khoản hiệu quả của hằng số điện môi và tính thẩm thấu cao [12]. Do trạng thái cộng hưởng của những tạp chất, cũng như hằng số điện môi hiệu quả và độ thấm từ biểu hiện một trạng thái phân tán đặc trưng bởi sự cộng hưởng, và nếu những tạp chất được thiết kế một cách đúng đắn, nó cũng có thể đạt được các giá trị âm cực cho các thông số cấu thành có hiệu quả. Hơn nữa, siêu vật liệu thường biểu hiện thất thoát cao trên các tần số cộng hưởng và khía cạnh này đôi khi hạn chế sự làm việc của chúng trong các thành phần thực tế đòi hỏi phải có hiệu quả cao. Tuy nhiên, cho đến khi những tấm hấp thụ có liên quan, tổn thất có thể giúp hấp thụ năng lượng điện từ tác động đến. Các trạng thái vốn có cộng hưởng của siêu vật liệu và tính chất tổn hao của chúng, do đó, làm cho vật liệu phù hợp ứng cử viên cho việc thiết kế của tấm hấp thụ vi sóng cộng hưởng mà không có một tấm lót kim loại. Gần đây, một số các tác giả đã trình bày điều tra lý thuyết liên quan đến việc thiết kế tấm hấp thụ vi sóng nhỏ gọn, được thực hiện bởi sự kết hợp thích hợp của hai tấm siêu vật liệu [13] - [16]. Các nguyên tắc hoạt động của các lớp đó là dựa trên sự cộng hưởng bề mặt dị thường, phát sinh tại các giao diện giữa hai tấm, đặc trưng bởi các giá trị trái dấu của các thành phần thực của độ thấm từ hằng số điện môi and/or. Từ quan điểm lý thuyết, trên thực tế, nó có thể dễ dàng xác nhận bilayers này, khi bị kích thích bởi một sóng điện từ tác động đến, có thể hỗ trợ một cộng hưởng giao diện cục bộ, tổng độ dày của toàn bộ các thiết lập là bất kỳ, cho bất kỳ góc tới, và bất kỳ bản chất của tấm lót ở phía bên kia của cấu trúc. Từ khi biên độ của từ trường là rất lớn tại giao diện giữa hai tấm siêu vật liệu và cộng hưởng về cơ bản là bị giới hạn ở giao diện, một tấm điện trở được đặt ngay tại giao diện giữa hai tấm, hấp thụ, do đó, hầu hết năng lượng của sóng đập vào. Việc triển khai thực tế của cách bố trí này liên quan đến việc thực hiện cả hai thanh với phần thực âm cực của hằng số điện môi và thanh với phần thực âm cực của độ thấm từ. Đối với các thanh trước đấy, các tạp chất điện (ví dụ, các tạp chất dây dẫn [17]) được sử dụng, trong khi, cho thanh sau, các tạp chất từ (ví dụ, phân chia các bộ cộng hưởng vòng (các SRR) [18] ở tần số vi sóng thấp hơn) là cần thiết. Từ khi từ quan điểm thực tế của hình chiếu, nó sẽ là khá khó khăn để sử dụng hai bộ tạp chất cộng hưởng và làm cho hai tấm ghép nối cộng hưởng một cách thích hợp [16], Bilottietal. được kích thích để tìm một bố trí dễ dàng hơn, dựa trên một hiện tượng cộng hưởng khác nhau và chỉ sử dụng một thiết lập duy nhất của những tạp chất. Kết quả của các nghiên cứu này được tiến hành ở những tần số vi sóng thấp hơn, được trình bày trong bài báo này. Trong phần II, một động lực thúc đẩy ngắn gọn của sự lựa chọn những tạp chất cộng hưởng của các loại từ được đưa ra. Sau đó, tạp chất từ khác nhau được coi là để xác minh các khái niệm về những tấm hấp thụ vi sóng cộng hưởng thu nhỏ mà không có một tấm lót kim loại. Lúc đầu, tại Mục III, Hình1. Phác thảo mô tả cấu trúc của các tấm hấp thụ cộng hưởng được tạo bởi một tấm điện trở và một tấm siêu vật liệu. chúng ta xem xét việc sử dụng các SRR thường xuyên, sau đó, để đạt được một giảm thiểu thêm độ dày tấm hấp thụ, việc sử dụng của nhiều SRR (nhiều MSRR) và các bộ cộng hưởng xoắn ốc (SRS) được đề xuất trong mục IV và V, tương ứng là. II. LỰA CHỌN NHỮNG TẠP CHẤT CỘNG HƯỞNG Để tiết kiệm không gian và làm giảm độ dày điện của các tấm hấp thụ, nó được khuyến khích sử dụng một trạng thái môi trường nhân tạo, ở các tần số mong muốn, như một dây dẫn từ nhân tạo (AMC). Như đã chỉ ra trong một số bố cục được trình bày gần đây của các tấm hấp thụ dựa trên việc sử dụng các bề mặt chọn lọc tần số và bề mặt trở kháng cao, trên thực tế, do điều kiện ranh giới áp đặt bởi AMC, tấm điện trở có thể được đặt rất gần với các AMC chính nó [7] - [9]. Tuy nhiên, trong bố trí nói trên, trạng thái cộng hưởng, dẫn đến tình trạng ranh giới AMC, luôn luôn có được thông qua sự giúp đỡ của một tấm kim loại, tấm lót cấu trúc của tấm hấp thụ. Nếu chúng ta muốn tránh một tấm lót kim loại, chúng ta có thể tham khảo để phác họa được hiển thị trong hình.1. Một tấm điện trở được đặt ở một khoảng cách ds nhất định từ một tấm độ dày d, mô tả bởi các thông số cấu thành của một loại vật liệu tuyến tính, đẳng hướng và đồng nhất, (ε1 = ε0 εr1, μ1 = μ0μr1) và có tấm nometallic ở giữa tấm hấp thụ và toàn bộ tình huống ở phía bên tay phải (đối tượng ẩn, vv). Với mục đích của sự đơn giản, chúng ta hãy xem xét các cấu trúc kích thích bởi một sóng máy bay bình thường tác động đến từ phía bên tay trái. Áp dụng trở kháng cáp đường truyền tương đương như trong hình.2 và xem xét hai độ dày d và ds rất nhỏ so với bước sóng hoạt động, hệ số phản xạ tại giao diện đầu vào được đưa ra bởi, như (1), ở dưới cùng của trang tiếp theo, trong đó R là tổng trở liên quan đến điện trở thanh và ZL là trở kháng tải mô tả một tình huống chung chung đằng sau tấm hấp thụ. Để có thể kiểm tra loại tạp chất nào là phù hợp hơn để đạt được ở một tần số nhất định, một hệ số phản xạ-zero trong trường hợp những kích thước subwavelength, chúng ta chỉ đánh giá giới hạn của biểu thức (1) khi εr1→±∞ (đây là trường hợp lý tưởng của những tạp chất cộng hưởng của các loại điện) và μr1→±∞ Hình2. Trở kháng đường truyền tương đương của tấm hấp thụ siêu vật liệu được mô tả trong hình.1. (đây là trường hợp lý tưởng của các tạp chất cộng hưởng của loại từ tính). Tính toán hai giới hạn, chúng ta có được Như dự tính trước đây, cung cấp mà các tấm điện trở là thiết kế cung cấp một tổng trở R=μ0/ε0=120π=377Ω (cũng như trong những bố trí màn hình Salisbury thông thường), chúng ta có thể có một tấm hấp thụ mỏng bằng cách sử dụng các tạp chất cộng hưởng của loại từ tính, mà sẽ kết quả trong một điều kiện ranh giới PMC, bất kỳ các giá trị của d và ds (theo giả thuyết k0 d, k0 ds 1), cho bất cứ trở kháng tải (tức là, tình huống hoặc đối tượng ở phía bên kia tấm hấp thụ là bất kỳ), và cho bất kỳ giá trị của εr1. Vì vậy, xem xét một wallmade bởi một dãy phẳng tạp chất của các loại từ tính, chẳng hạn như các SRR, nếu trường va đập đến phân cực theo cách như vậy nhằm kích thích một cách đúng đắn những tạp chất, trường phản xạ tại cộng hưởng sẽ được trong giai đoạnvới trường tới và hầu hết năng lượng va đập đến sẽ được hấp thụ trong tấm điện trở. Một số kết quả số ban đầu cho thấy hiệu quả của cách tiếp cận đề xuất có được một thời gian ngắn được trình bày bởi một vài tác giả trong [19], mà không đưa ra chi tiết về các khía cạnh lý thuyết và hiệu suất thiết bị. Đó là giá trị phúc khảo ở đây là tổng độ dày điện của tấm hấp thụ d+ds chỉ phụ thuộc vào các kích thước điện những tạp chất cộng hưởng được sử dụng.Vì lý do này, trong các phần sau đây, chúng tôi sẽ đề xuất một vài thiết kế khác nhau, dựa trên không chỉ trên SRRs, nhưng cũng trên các tạp chất cộng hưởng khác, trong khi có cùng kích thước của SRRs thông thường, biểu hiện, thực vậy tần số cộng hưởng thấp hơn. III.TẤM HẤP THỤ CỘNG HƯỞNG DỰA TRÊN CÁC SRR Để chứng minh khái niệm của tấm hấp thụ vi sóng subwavelength được làm bằng các tạp chất cộng hưởng từ mà không có một tấm kim loại, chúng ta có số lượng mô phỏng trạng thái của cấu trúc mô tả trong hình.3. Trong trường hợp này, một dãy phẳng không khí thường nhúng SRRs3 là kích thích bởi một sóng máy bay có hướng thông thường, có từ trường song song với các trục của các SRR. Hình3. Phác họa hình học của một tấm hấp thụ vi sóng dựa trên các tạp chất cộng hưởng từ SRR. Tấm hấp thụ được làm bởi một phim điện trở có độ dày d f và một dãy phẳng các SRR khoảng cách ds đều nhau từ phim điện trở . Cấu trúc này đã được mô phỏng sử dụng Studio vi sóng CST, một mã quảng cáo toàn sóng dựa trên các kỹ thuật tích hợp hữu hạn [22]. Các dãy phẳng hữu hạn của các SRR đã được đặt bên trong một ống dẫn sóng rỗng có ranh giới không đồng nhất: những vách ngăn trên và dưới được mô tả bằng điều kiện ranh giới của một vật dẫn điện hoàn hảo (PEC), trái và phải những vách ngăn bởi điều kiện của một PMC. Bằng cách này, kể từ khi ống dẫn sóng hỗ trợ một chế độ TEM với một điện trường theo chiều dọc phân cực và một từ trường theo chiều ngang phân cực, chúng ta đã có thể mô phỏng một sóng máy bay TEM có hướng dọc theo trục ống dẫn sóng, truyền trong ống dẫn sóng, và thông thường tác động đến dãy các SRR. Các khoảng cách hình học của SRR được lựa chọn [18] để trở lại một sự cộng hưởng vào khoảng 2GHz. Các nguồn phản xạ và truyền đi như là một chức năng của tần số trong hình. 4 xác nhận trạng thái hấp thụ dự kiến. Trong hình.5, biên độ của điện trường dọc theo phần chiều dọc của ống dẫn sóng gần các SRR ở tần số cộng hưởng được mô tả. Từ biểu đồ này, nó có thể dễ dàng xác nhận trường được tập trung cao độ xung quanh các SRR cộng hưởng, được hấp thụ trong tấm điện trở, và rất thấp ở phía bên phải của cấu trúc, làm tăng một truyền dẫn rất thấp. Một hình ảnh động thời gian sẽ hiển thị như thế nào sóng tới thực sự là một sóng truyền với một đóng góp sóng đứng không đáng kể (ví dụ, hệ số phản xạ tại giao diện phía bên tay trái là rất thấp). Hình 4. Phản xạ và truyền điện năng từ và thông qua tấm hấp thụ được mô tả trong hình.3. Các khoảng cách hình học của tấm hấp thụ là: l=5mm, w=0,1mm, s=0,1mm, g=0,1mm, p h =2mm, p v =0,5mm, d f =0,5mm, và d s =0,5mm. Tổng trở của tấm điện trở là 377 Ω. Hình 5. Biên độ của điện trường dọc theo phần dọc của ống dẫn sóng gần các SRR ở tần số cộng hưởng 2,05GHz. Các khoảng cách hình học của tấm hấp thụ và tổng trở của tấm điện trở tương tự như trong tiêu đề của hình.3. Tại tần số cộng hưởng (2,05GHz), bước sóng không gian tự do là khoảng 14,6cm. Kể từ khi bên SRR l chỉ dài 5mm (λ0/29) và độ dày của khoảng giãn cách không khí và của tấm điện trở là d s =0.5mm và d f =0.5mm, tương ứng, tổng độ dày của tấm hấp thụ chỉ là 6 mm, nghĩa là , khoảng λ0/24. Để xác nhận sự độc lập mong đợi trong những tính năng hấp thụ về điều kiện ranh giới ở giao diện bên tay phải của tấm hấp thụ (tức là, sự độc lập về trở kháng tải ZL), chúng ta đã thực hiện một mô phỏng một tình huống real-life nơi tấm hấp thụ được sử dụng để che giấu một vật bằng kim loại (một quả cầu trong trường hợp này) được đặt tại các vị trí khác nhau đằng sau màn hình (xem hình 6). Bán kính của hình cầu đã được chọn trong một cách mà RCS của nó trong ống dẫn sóng có tối đa sắc nét đầu tiên của nó (0dB trong trường hợp lossless) xung quanh tần số cộng hưởng của các SRR (2,05GHz). Đỉnh cực đại này, bộc lộ trong những trường hợp thông thường sự hiện diện của hình cầu, không còn hiện diện trong các kết quả được hiển thị trong hình.6(a) khi tấm hấp thụ được sử dụng bất kỳ vị trí của quả cầu (tức là, cho bất cứ trở tải được đặt trên giao diện trở lại). Hình.6(a) phản xạ và (b) truyền điện năng từ và thông qua tấm hấp thụ SRR sử dụng để che một quả cầu kim loại bán kính 30 mm. Vị trí của quả cầu l z thay đổi trong một nửa bước sóng để kiểm tra tính ổn định của các tính năng hấp thụ cho cả hai trở kháng tải điện cảm và điện dung. Khi khoảng cách điện của vật bằng kim loại là rất gần với tấm hấp thụ, đối tượng chủ yếu là tương tự như một tải điện cảm gộp lại. Ngược lại, khi khoảng cách điện giữa tấm hấp thụ và đối tượng kim loại excedes 1/4 bước sóng không gian tự do, đối tượng hành động như là một tải điện dung. Trong hình.7, chúng ta thấy trạng thái của tấm hấp thụ như một hàm của góc tới. Các mô phỏng số đã được thực hiện bằng cách đặt tấm hấp thụ bên trong một ống dẫn sóng rỗng với những vách ngăn PEC. Bằng cách này, tăng kích thước ngang của ống dẫn sóng vượt quá chiều dài ngưỡng, chúng ta dễ dàng có thể mô phỏng sự biến đổi của góc tới của sóng máy bay tác động đến. Hình.7(a) phản xạ và (b) truyền điện năng từ và thông qua tấm hấp thụ SRR đặt trong một ống dẫn sóng với những vách ngăn PEC. Kích thước ngang ống dẫn sóng đã được thay đổi để thay đổi góc tới. Đối với một lời giải thích vật lý sâu sắc về trạng thái độc lập góc này và cấu trúc siêu vật liệu tổng quát hơn, xem [23]. IV.TẤM HẤP THỤ CỘNG HƯỞNG DỰA TRÊN CÁC MSRR Như đã nhấn mạnh, độ dày của tấm hấp thụ đề nghị phụ thuộc chủ yếu vào kích thước của các tạp chất từ được sử dụng. Để có được một sự giảm thiểu thêm độ dày tấm hấp thụ, các loại khác của các tạp chất cộng hưởng từ nên được xem xét. Đặc biệt, các tác giả gần đây đã đề xuất một mô hình phân tích mới để mô tả thông qua một mạch LC song song tương đương với các trạng thái điện từ của cả hai các MSRR và các SR là những tạp chất từ có khả năng đạt được quy mô thu nhỏ được cải thiện [24], [25]. Các MSRR là một phần mở rộng đơn giản của SRR thông thường .chúng thu được từ các SRR bằng cách chỉ cần thêm những vòng phân chia mới ở phần bên trong của các tạp chất.Bằng cách này, các điện dung phân phối mới (một cho mỗi vòng thêm vào) giữa các vòng liền kề , tất cả các kết nối song song [24], [25], tăng tổng điện dung liên quan đến tạp chất , như vậy , làm giảm tần số cộng hưởng, trong khi vẫn giữ không thay đổichiếm dụng không gian của tạp chất từ. Theo các giả định rằng tất cả các tương tác lẫn nhau giữa các vòng nonadjacent là không đáng kể, tổng điện dung và điện cảm của MSRR vuông được đưa ra bởi Bilotti et al. [24], [25] ở l là chiều dài của vòng bên ngoài, w chiều rộng của dải, s khoảng cách giữa hai vòng liền kề, và N số lượng các vòng. Một khi tất cả các thông số hình học được biết đến, (3) và (4) có thể được sử dụng để xác định tần số cộng hưởng của MSRR như một chức năng của số N của các vòng. Nó có thể dễ dàng được tìm thấy, tăng N vượt một ngưỡng nhất định, tần số cộng hưởng không giảm nữa và một hiệu ứng bão hòa xảy ra [24], [25]. Ở đây, chúng ta quan tâm việc sử dụng những tạp chất từ để có được nhiều hơn tấm hấp thụ cộng hưởng thu nhỏ. Các cấu trúc của tấm hấp thụ được báo cáo trong hình.8, nơi mà tất cả các thông số hình học có liên quan cũng được hiển thị.Để xác nhận việc giảm tần số cộng hưởng bằng cách sử dụng Các MSRR thay vì SRR thông thường, các mô phỏng được thực hiện không thay đổi tất cả các thông số hình học báo cáo trong tiêu đề của hình.4. Các kết quả của điện năng phản xạ từ và truyền thông qua tấm hấp thụ như một chức năng của tần số cho các giá trị khác nhau của số lượng các vòng N được báo cáo trong hình.9. Đồ thị Fromthese, giảm tần số cộng hưởng từ 2,05GHz trong trường hợp của SRR thông thường, giảm 1,40GHz trong trường hợp của Các MSRR với N = 7 vòng cũng rõ ràng. Chúng ta không thấy trong đồ thị của hình.9, kết quả thu được cho một số lượng lớn N của các vòng bởi vì kết quả không thể phân biệt từ những cái thu được trong trường hợp của bảy vòng. Các hiệu ứng bão hòa kể trên, trên thực tế, diễn ra và không có cải thiện để tăng thêm số lượng các vòng bên trong. Số lượng của các vòng là cao hơn, trên thực tế, giảm tỷ lệ ngày càng tăng của điện dung phân phối (tổng chu vi của vòng bên trong bổ sung là nhỏ hơn và nhỏ hơn). Mặt khác, số vòng cao hơn, nhỏ hơn khu vực của các bộ cộng hưởng chúng ta sử dụng để tính toán thông lượng của từ trường. Điều này dẫn đến một độ bão hòa cũng trong giá trị của điện cảm. Bão hòa trong các giá trị của điện dung và điện cảm dẫn thẳng đến độ bão hòa của tần số cộng hưởng. Hình 8. Phác họa hình học của một tấm hấp thụ vi sóng dựa trên những tạp chất cộng hưởng từ MSRR. Tấm hấp thụ được làm bởi một phim điện trở độ dày df và một dãy phẳng các MSRR khoảng cách ds đều nhau từ phim điện trở. Tuy nhiên, trong trường hợp tốt nhất trong hình. 9 (N = 7), giảm đáng kể tần số cộng hưởng là thu được đối với trường hợp SRR. Chiều dài phụ của MSRR là 5 mm, nhưng thời gian này, tần số cộng hưởng chỉ là 1,40GHz. Điều này có nghĩa là bao gồm thứ tự của λ0/40 và tổng độ dày của tấm hấp thụ khoảng λ0/36. Sự phân bố của biên độ điện trường, sự vững mạnh đến sự biến đổi của trở kháng tải, và hiệu suất so với sự biến đổi của góc tới không được báo cáo ở đây, vì chúng không khác biệt đáng kể từ những gì đã được báo cáo trong Hình. 5-7 cho trường hợp những tấm hấp thụ SRR-cơ bản. V. TẤM HẤP THỤ DỰA TRÊN CÁC SR Một sự giảm hơn nữa của tần số cộng hưởng, và do đó, độ dày điện của những tấm hấp thụ có thể thu được bằng cách sử dụng các SR [24] - [30]. Theo phân tích việc xây dựng đề xuất trong [24] [25], theo giả định rằng tất cả các tương tác lẫn nhau giữa các vòng quay nonadjacent là không đáng kể, chẳng hạn một bộ cộng hưởng có thể được mô hình của một mạch LC song song tương đương bằng cách sử dụng các biểu thức sau đây cho tổng điện dung và tổng điện cảm: ở Với l lần này là chiều dài cạnh bên của vòng quay bên ngoài của xoắn ốc, s khoảng cách giữa hai vòng quay liền kề, N số vòng quay,