Электродинамика планарных отражающих структур с киральными слоями на основе тонкопроволочных спиральных элементов

В работе рассматриваются методы расчета электродинамических характеристик одно и многослойных планарных киральных метаматериалов на основе тонкопроволочных идеально проводящих спиралей, размещенных в диэлектрическом контейнере. На основе соотношения Максвелла - Гарнетта для кирального метаматериала определена эффективная диэлектрическая проницаемость. В работе получены дисперсионные зависимости материальных параметров для рассматриваемого метаматериала. Решены задачи об отражении плоских электромагнитных волн от метаструктур на основе одного и двух планарных слоев кирального метаматериала. Доказана возможность дискретно-многочастотной концентрации падающей СВЧ-энергии на ряде резонансных частот. Рассмотрена матричная теория для описания многослойного кирального метаматериала и получены соотношения для матриц передач кирального слоя на основе спиралей. Доказано, что двухслойный кирально-диэлектрический метаматериал на основе тонкопроволочных проводящих микроспиралей вблизи заранее заданной частоты позволяет выполнять частотно-селективное преобразование нормально падающего потока электромагнитной энергии в азимутальное рассеяние в плоскости метаструктуры.