Павел Л. Младенов
Научный сотрудник. Кандидат ф.-м. наук.

  Павел Младенов окончил Харьковский Национальный университет в 2000 году. В 2000-2003: аспирант в Радиоастрономическом институте НАН Украины. Научный руководитель: д.ф.-м.н. С.Л. Просвирнин.

  Численно методом моментов исследуются дифракционные характеристики двухпериодических решеток из непрерывных лент, имеющих сложную форму. Рассматривается структура, состоящая из ленточной решетки расположенной на экранированном (рис. 1с) или на неэкранированном слое диэлектрика (рис.1b). Лента на периоде структуры может иметь как симметричную (рис. 1d и 1f) так и несимметричную (плоско-киральную) форму (рис. 1а). Анализируются характеристики отражения и пропускания при возбуждении структуры волнами с линейной и круговой поляризацией. Исследуется влияние на частотные характеристики решётки изменения формы лент и параметров диэлектрической подложки. Рассматривается возможность использования ленточной решетки, расположенной на экранированном слое диэлектрика, в качестве высокоимпедансной поверхности.

Решетка на экранированном слое диэлектрика
  Для случая симметричной формы ленты, например скругленного меандра (рис. 1d), аргументы комплексных коэффициентов отражения  и изменяются резонансным образом в окрестностях длин волн связанных с размерами ленты на периоде решетки (рис. 2). Подобные резонансы не наблюдаются в случае решетки из прямых лент (рис. 2). На резонансной частоте, когда аргумент коэффициента отражения проходит через ноль, структура ведет себя подобно “магнитной стенке”, при этом ее поверхностный импеданс бесконечно большой.

  Микрополосковая решетка с диссипативной подложкой резонансным образом поглощает электромагнитную энергию. Численные данные, прогнозирующие резкое увеличение потерь на резонансной частоте (рис.3), были подтверждены экспериментально, измерения проводились сотрудниками Саутгемптоновского университета, Англия [10].

  Если ленты решетки имеют киральную форму (рис.1а) и падающее поле линейно поляризовано вдоль лент решетки, тогда рассеянное поле оказывается эллиптически поляризовано и параметры эллипса поляризации изменяются резонансным образом в окрестности длин волн, связанных с размерами ленты на периоде решетки (рис. 4).

Решетка на неэкранированном слое диэлектрика
  Модули и аргументы комплексных коэффициентов отражения и прохождения изменяются резонансным образом. Частотная характеристика модуля коэффициента отражения решетки имеет как точки полного отражения, так и полного пропускания (рис.5).

   Как и в случае микрополосковой решетки киральная форма лент приводит к резонансному изменению параметров эллипса поляризации для отраженного и прошедшего полей.

Публикации

1. S. L. Prosvirnin, S. A. Tretyakov, P.L. Mladyonov, ”Electromagnetic wave diffraction by plane periodic grating of wavy metal strips”, Proceedings DIPED-2001, Inst. for Applied Problems of Mechanics and Mathematics of NASU, Lviv, Ukraine, Sept. 18-20, pp. 11-15, 2001.
   
   Abstract: Numerical solution of electromagnetic wave diffraction by a two-periodic grating of wavy metal strips placed on dielectric substrate is obtained. The solution is verified for a particular case of straight strips by comparison with the rigorous solution. Frequency dependencies of the reflection coefficients are analyzed. Differences in reflection from classical one-periodic gratings of straight strips are mentioned.
   
   
2. S.L. Prosvirnin, S.A. Tretyakov, P.L Mladyonov. ”Electromagnetic wave diffraction by planar periodic gratings of wave metal strips.”, J of Electromagn. Waves and Appl., Vol. 16, No. 3, 421-435, 2002.
   
   Abstract: Numerical solution of electromagnetic wave diffraction by a two-periodic grating of wavy metal strips placed on dielectric substrate is obtained. The solution is verified for a particular case of straight strips by comparison with the rigorous solution. Analytical expressions for the reflection coefficients from wavy gratings in free space are obtained in the low frequency range. Frequency dependencies of the reflection coefficients are analyzed. Differences in reflection from classical one-periodic gratings of straight strips are discussed.
   
   
3. П.Л. Младенов, С.Л. Просвирнин,“Дифракция волн на двухпериодической плоской решетке из непрерывных криволинейных металлических лент”, Радиофизика и радиоастрономия, том 7, № 3, с. 265-272, 2002.
   
   Аннотация: Численно методом моментов исследованы дифракционные характеристики периодической решетки из лент, имеющих форму скругленного меандра, волнообразной и пилообразной линии. Выполнен анализ явлений полного резонансного отражения и пропускания для нормального падения линейно поляризованной плоской волны в одноволновом режиме. Проведено сравнение свойств двухпериодической ленточной решетки и классической плоской решетки из бесконечных прямых лент.
   
   [PDF-263kb]
   
   
4. P.L. Mladyonov, “Electromagnetic wave diffraction by a double-layer periodic grating of curvilinear metal strips”, “Conference Proceedings MMET-2002”, Kiev, Ukraine, Sept. 9-14,vol.2, p.395-397, 2002.
   
   Abstract: Reflection and transmission characteristics of double-layer two-periodic gratings of perfectly conducting infinite strips with a complex shape are considered. The structures with layers that have strips turned on 90 degrees and parallel are considered. The comparison of reflection properties of double-layer two-periodic gratings of straight-line strips with curvilinear ones is presented.
   
   
5. P. Mladyonov , S. Prosvirnin , S. Tretyakov, S. Zouhdi, “Planar Array of Microstrip as Thin resonant Magnetic Wall”, Proceedings of 2003 IEEE AP-S Internetional Symposium and USNC/CNC/URSI National Radio Science meeting, p.1103-1106.
   
   
6. П.Л. Младенов, С.Л. Просвирнин, “Микрополосковая двухпериодическая решетка из непрерывных криволинейных металлических лент как высокоимпедансная поверхность”, Радиофизика и радиоастрономия, том 8, № 4, с. 375-382, 2003
   
   Аннотация: Численно методом моментов исследована частотная зависимость фазы коэффициента отражения микрополосковой периодической решетки из лент, имеющих форму волнообразной линии. Показана возможность использования такой структуры в качестве высокоимпедансной поверхности. Для случая нормального падения, проанализировано влияние на частотные характеристики решётки изменения формы лент и параметров диэлектрической подложки. Показана возможность электронного управления характеристиками решетки.
   
   [PDF-244kb]
   
   
7. P. Mladyonov, Electromagnetic wave diffraction by the microstrip two-periodic grating of curvilinear metal strips having chiral shape, 11th Int. Student Seminar on Microwave Applications of Novel Physical Phenomena 2004, June 7-9, St. Petersburg, Russia, p. 24-26.
   
   Abstract: Reflection characteristics of microstrip two-periodic gratings of perfectly conducting infinitely long strips having the complex shape are considered. The effect when reflected field possess orthogonal polarization relative to incidence wave polarization is considered. The possibility of insertion the control device in strips for the transformation considered grating to the array from the strip disconnected elements is proposed. The possibility for the structure application as high-impedance surface is considered. The comparison of the reflection properties of the two-periodic gratings of non-chiral strips and straight-line strip gratings is presented.
   
   [PDF-260kb]
   
   
8. P. Mladyonov , S. Prosvirnin , S. Zouhdi, “Regular gratings of planar strips as high impedance surfaces”, Progress in Electromagnetic Research Symposium 2004, Pisa, Italy March 28-31 (Invited presentation), pp. 569.
   
   [PDF-10kb]
   
   
9. P.L. Mladyonov, “Electromagnetic wave diffraction by the microstrip two-periodic grating of chiral metal strips”, “Conference Proceedings MMET-2004”, Dniepropetrovsk, Ukraine, Sept. 14-17, vol.1, p.513-515, 2004.
   
   Abstract: Reflection characteristics of microstrip two-periodic gratings of perfectly conducting infinitely long strips having the complex shape are considered. The effect when reflected field possess orthogonal polarization relative to incidence wave polarization is considered. The possibility of insertion the control device in strips for the transformation considered grating to the array from the strip disconnected elements is proposed. The possibility for the structure application as high-impedance surface is considered. The comparison of the reflection properties of the two-periodic gratings of non-chiral strips and straight-line strip gratings is presented.
   
   
10. V.A.Fedotov, P.L.Mladyonov, S.L.Prosvirnin, N.I. Zheludev, “ Planar electromagnetic metamaterial with a fish scale structure”, Physical Review E. 72, 056613 (2005) (4 pages).
    
    Abstract: We report on a continuous electromagnetic metal planar metamaterial, which resembles a “fish scale” structure. Apart from the one isolated wavelength, it is highly transparent to electromagnetic radiation through-out a broad spectral range and becomes completely “invisible” at some frequency inflicting to transmission losses and phase delay. When the structure is superimposed on a metallic mirror it becomes a good broadband reflector everywhere apart from one wavelength where the reflectivity is small. At this wavelength the reflected wave shows no phase change with respect to the incident wave, thus resembling a reflection from a hypothetical zero refractive index material, or “magnetic wall”. We also discovered that the structure acts as a local field concentrator and a resonant “amplifier” of losses in the underlying dielectric.
    [PDF-490kb]
    
    
11. V. A. Fedotov, A. V. Rogacheva, N. I. Zheludev, P. L. Mladyonov, and S. L. Prosvirnin, “Mirror that does not change the phase of reflected waves”, Appl. Phys. Lett. 88, 091119 (2006) (3 pages).
    
    Abstract: We report that electromagnetic wave reflected from a flat metallic mirror superimposed with a planar wavy metallic structure with subwavelength features that resemble “fish scale” reflects like a conventional mirror without diffraction, but shows no phase change with respect to the incident wave. Such unusual behavior resembles a reflection from a hypothetical zero refractive index material, or “magnetic wall”. We also discovered that the structure acts as a local field concentrator and a resonant “amplifier” of losses in the underlying dielectric.
    [PDF-370kb]
    
    

Отдых.