Wave propagation in reconfigurable broadband gain metamaterials at microwave frequencies
Wave propagation in reconfigurable broadband gain metamaterials at microwave frequencies
复制标题
微波频率下可重构宽带增益超材料中的波传播
DOI：
10.1063/1.4949553
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发表时间：
2016-05
影响因子：
3.2
通讯作者：
Cui, Tie Jun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rajab, Khalid Z.;Hao, Yang;Zhang, Hao Chi;Cui, Tie Jun
基于一维主介质与耦合环链相互作用的传输线模型，分析了环阵列超材料的色散特性。通过将波传播常数与耦合主介质的有效参数联系起来，我们证明了嵌入非福斯特负载环路阵列的有源介质可以设计成具有正增益的宽带负材料参数。考虑到所有的相互作用，研究了活性介质的稳定性，进一步得出了非福斯特载荷的必要设计规范。通过实验验证了理论分析的正确性，表明适当的负阻抗变换器设计可以在微波频率下获得稳定的可重构宽带增益超材料。
The wave dispersion characteristics for loop array-based metamaterials were analyzed, based on the general transmission line model of a one-dimensional host medium interacting with a chain of coupled loops. By relating the wave propagation constant and the effective parameters of the coupled host medium, we showed that an active medium embedded with non-Foster loaded loop array can be designed to exhibit broadband negative material parameters with positive gain. Accounting for all interactions, the stability of the active medium was investigated, further yielding necessary design specifications for the non-Foster loads. Subsequently, an experimental demonstration was provided to verify the theoretical analysis, showing that stable reconfigurable broadband gain metamaterials at microwave frequencies can be obtained with proper negative impedance converter design.
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