1. Dispozitive de microunde cu metamateriale
George LOJEWSKI,
Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti

2. 1. Introducere, termeni specifici
Materiale LH şi RH
LH ↔ IRN ↔ (e < 0, m < 0)
Metamateriale CRLH
CRLH = LH pe fond natural RH
Structuri 1D,2D,3D
practic structuri compozite, (nu neapărat) periodice
Comparaţie cu alte structuri (ghiduri) periodice
lungimea de undă > dimensiunea elemente componente ale structurii

3. 2. Modelarea metamaterialelor 1D prin linii de transmisiune
Elementul infinitezimal al
unei linii CRLH echilibrate
(LRCL = LLCR)
Elementul infinitezimal
al unei linii pur LH.
Elementul infinitezimal
al liniei CRLH.

4. 2. Modelarea metamaterialelor (1D) prin linii de transmisiune
Caracteristici de dispersie ale unei linii CRLH:
cazul general şi cazul liniei echilibrate

5. 3. Metamateriale bidimensionale (metasuprafeţe)
Reţea 2D periodică
obţinută prin repetarea unei celule de bază
atât în lungul axei x, cât şi în lungul axei y

6. 4. Efecte specifice LH sau CRLH, evidenţiate în metamateriale
Viteza de fază este negativă
(forma de undă 1 urmată de 2,
obţinute prin simulare [1]).

7. 5. Efecte specifice LH sau CRLH, evidenţiate în metamateriale 2D
Refracţia unei unde cilindrice
la suprafaţa plană de separaţie
aer-metamaterial.
Lentila perfectă

8. 5. Efecte specifice LH sau CRLH, evidenţiate în metamateriale 2D
Reflectorul perfect absorbant

9. 6. Variante constructive de structuri CRLH 2D
Realizarea unei structuri CRLH 2D
în tehnologie microstrip (reproducere după [1])

10. 6. Variante constructive de structuri CRLH 2D
Altă variantă de realizare microstrip
a unei structuri CRLH 2D (reproducere după [1])

11. 6. Variante constructive de structuri CRLH 2D
Realizarea unei structuri CRLH 2D,
în tehnologie multilayer

12. 7. Dispozitive de microunde cu metamateriale
1. Componente dual-band
2. Componente de bandă largă
3. Cuploare directive de bandă largă, cu cuplaj strâns între două linii cuplate
4. Rezonatoare dual-band. Rezonatoare cu frecvenţă de rezonanţă independentă de lungime

13. 7. Dispozitive de microunde cu metamateriale
5. Antene cu undă progresivă a căror caracteristică de radiaţie poate fi baleiată în unghiuri foarte largi, în funcţie de frecvenţă
6. Antene cu undă progresivă a căror caracteristică de radiaţie poate fi baleiată electronic
7. Reflectoare care pot fi baleiate în frecvenţă sau electronic
8. Antene rezonante dual-band

14. Referinţe bibliografice
1. C. Caloz, T. Itoh. Electromagnetic metamaterials: transmission line theory and microwave applications. John Wiley & Sons, 2005.
2. M. D. Pozar. Microwave Engineering, Third Edition, John Wiley & Sons, 2004.
3. I.-H. Lin, M. De Vincentis, C. Caloz, and T. Itoh: Arbitrary dual-band components using composite right/left-handed transmission lines. IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 52, no. 4, pp. 1142–1149, April 2004.
4. H. Okabe, C. Caloz, and T. Itoh: A compact enhanced-bandwidth hybrid ring using an artificial lumped-element left-handed transmission-line section. IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 52, no. 3, pp. 798–804, March 2004.
5. C. Caloz, A. Sanada, and T. Itoh: A novel composite right/left-handed coupled-line directional coupler with arbitrary coupling level and broad bandwidth. IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 52, no. 3, pp. 980–992, March 2004.

15. (sfârşitul prezentării)
Succes în abordarea acestor probleme fascinante !