izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2020-10-54-59izmertech-1850Research ArticleЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯELECTROMAGNETIC MEASUREMENTSМоделирование чувствительного элемента на планарном грибовидном метаматериале для неразрушающего контроля и поиска неоднородностей в технологических средахModeling of a sensitive element on a planar mushroom-shaped metamaterial for non-destructive testing and searching for inhomogeneities in technological mediaЕлизаровА. А.YelizarovA. A.

Москва

Andrey A. Yelizarov

Moscow

a.yelizarov@hse.ruСкуридинА. А.SkuridinA. A.

Москва

Andrey A. Skuridin

Moscow

askuridin@hse.ruЗакироваЭ. А.ZakirovaE. A.

Москва

Elmira A. Zakirova

Moscow

ezakirova@hse.ruНациональный исследовательский университет «Высшая школа экономики»РоссияNational Research University “Higher School of Economics”Russian Federation2020180720230105459Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1850

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.

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.

чувствительный элементгрибовидный метаматериалрезонансная частотакоэффициент затуханиятехнологическая среданеразрушающий контрольпоиск неоднородностей.sensitive elementmushroom metamaterialresonant frequencyattenuation coefficienttechnological mediumnon-destructive testingsearching for inhomogeneities.ReferencesВеселаго 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.0517Veselago V. G., UFN, 1967, vol. 92, no. 7, pp. 517–526. https://doi.org/10.3367/UFNr.0092.196707d.0517Smith 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.84.4184Smith 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.84.4184Pendry 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.76.4773Pendry 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.76.4773Sievenpiper D. F., High-impedance electromagnetic surfaces, PhD dissertation, Los Angeles, University of California, 1999.Sievenpiper D. F., High-impedance electromagnetic surfaces, PhD dissertation, Los Angeles, University of California, 1999.Иларионов Ю. А. Расчёт гофрированных и частично заполненных волноводов. М.: Советское радио, 1980.Ilarionov Yu. А., Calculation of corrugated and partially fi lled waveguides, Мoscow, Sovetskoe radio Publ., 1980.Елизаров А. А., Пчельников Ю. Н. Радиоволновые элементы технологических приборов и устройств с использованием электродинамических замедляющих систем. М.: Радио и связь, 2002.Yelizarov, A. A., Pchelnikov Yu. N., Radio wave elements of technological devices and devices with use of the electrodynamic slow wave systems, Moscow, Radio and Communication Publ., 2002.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/10.17323/978-5-7598-1796-3Yelizarov A. A., Kukharenko A. S., Microwave Frequency Selective Devices at Resonant Segments of Electrodynamic Slow-Wave Structures and Metamaterials, Moscow, HSE Publishing House, 2019. https://doi.org/10.17323/978-5-7598-1796-3Елизаров А. А., Закирова Э. А. Микрополосковые СВЧ-устройства на печатных платах с многослойными диэлектрическими подложками. М.: Медиа-Паблишер, 2016.Yelizarov A. A., Zakirova E. A., Microstrip microwave devices on printed circuit boards with multilayer dielectric substrates, Moscow, Media Publisher Publ., 2016.Кухаренко А. С., Елизаров А. А. Практическое применение метаматериалов в конструкциях устройств СВЧ. Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016.Kukharenko A. S., Yelizarov A. A., Practical use of metamaterials in microwave device designs, Saarbrucken, LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016.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.Kukharenko A. S., Yelizarov, A. A., T-Comm: Telecommunications and transport, 2015, vol. 9, no. 5, pp. 36–41.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.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.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/S0033849416010071Kukharenko A. S., Yelizarov (Elizarov) A. A., Journal of Communications Technology and Electronics, 2016, vol. 61, no. 2, pp. 204–210. https://doi.org/10.7868/S0033849416010071Кухаренко 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/S1064226916090060Kukharenko A. S., Yelizarov A. A., Journal of Communications Technology and Electronics, 2016, vol. 61, no. 9, pp. 1015–1019. https://doi.org/10.1134/S1064226916090060Yelizarov 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.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.Munk B. Frequency selective surfaces: theory and design, N.Y., A John Wiley & Sons Inc., 2000.Munk B. Frequency selective surfaces: theory and design, N.Y., A John Wiley & Sons Inc., 2000.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 Artifi cial Materials for Novel Wave phenomena (METAMATERIALS 2018), Espoo, Finland, 2018, pp. 448–450.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 Artifi cial Materials for Novel Wave phenomena (METAMATERIALS 2018), Espoo, Finland, 2018, pp. 448–450.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.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.Пат. № 170 145 РФ / А. С. Кухаренко, А. А. Елизаров, А. А. Скуридин, М. И. Закирова // Изобретения. Полезные модели. 2017. № 11.Kukharenko A. S., Yelizarov A. A., Skuridin A. A., Zakirova M. I., RF Patent no. 170 145, Byull. Izobret., no. 11 (2017).Пат. № 2 585 178 РФ / А. А. Елизаров, А. С. Кухаренко // Изобретения. Полезные модели. 2016. № 15. С. 1–9.Yelizarov A. A., Kukharenko S. A., RF Patent no. 2 585 178, Byull. Izobret., no. 15 (2016), pp. 1–9.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.Yelizarov A. A., Malinova O. E., Sidorova T. V., Skuridin A. A., Certifi cate of state registration of the computer program no. 2019613769, Inventions. Utility model, no. 4 (2019), pp. 1–2.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.Yelizarov A. A., Nazarov I. V., Skuridin A. A., Zakirova E. A. Computer Model of Frequency-Selective Surface on Mushroom-Shaped 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.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.