طراحی و ساخت ساختارهای جدید فرامواد جهت بهبود خواص تشعشعی آنتنهای شکافدار موجبری

در این رساله تغییرات رفتار تشعشعی آنتن شکافدار موجبری در حضور تیغه ای از فرامواد مورد ‏بررسی قرار گرفته است. دیده می شود که با قرار دادن این تیغه بر روی آنتن و با انتخاب صحیح ‏ضریب شکست و ضخامت آن، می توان جهت دهی را بهبود بخشید. به منظور این کاربرد و ‏کاربردهای دیگر، ساختارهای جدیدی از فرامواد ارائه شده است که هدف هریک بهبود یک یا چند ‏مشخصه از این مواد بوده است. سعی شده است که خواص ساختارهای پیشنهادی به مشخصات ‏محیط همسانگرد نزدیک شود و پهنای باند عبور با ضریب شکست منفی و نزدیک به صفر، افزایش ‏یابد. همچنین از ابعاد فیزیکی آنها کاسته شده است تا بتوان به ویژگی های محیط پیوسته نزدیک تر ‏شد. یکی از این ساختارها در محدوده نسبتاً وسیعی ضریب شکست نزدیک به 1- دارد که در اکثر ‏فرامواد این بازه بسیار کوچک است و در بخش اعظمی از باند عبور چپ گرد درای تطبیق مناسبی ‏با فضای آزاد می باشد. در این فرامواد با اصلاحاتی در ساختار، به رفتاری ‏non-bianisotropic‏ دست ‏یافته ایم. همچنین ساختاری پیشنهاد شده است که دارای مشخصات ظاهری ساده ای و پهنای باند ‏چپ گرد بسیار وسیعی می باشد که تنها بر یک روی زیرلایه چاپ می شود. به دلیل ساختار کاملاً ‏متقارن رفتاری همسانگرد در دو بعد دارد و با این ساختار می توان یک فراماده سه بعدی نیزایجاد ‏نمود. مشخصات الکترومغناطیسی فرامواد پیشنهادی بطور کامل با شبیه سازی هایی در مقیاس تک ‏سلولی و ماکروسکوپی بررسی شده است. در هر مورد با ارائه مدلهای مداری مناسب، فرکانس تشدید ‏مغناطیسی در قالب فرم های بسته ای قابل پیش بینی می باشد. همچنین نمونه هایی از آنها ساخته ‏شد و مشخصات اندازه گیری شده آنها با نتایج تئوری تطابق خوبی نشان می دهد.