En la Fig 3 se

26 de junio de 2020

Rotador-absorbedor de onda basado en una estructura quiral de tipo L

Miriam Mendoza LópezÁngel J. García Collado

Gregorio J. Molina-Cuberos

VI JornadasInvestigación y Doctorado

El diseño y la simulación numérica de esta estructura, se ha

realizado con el software comercial CST® Studio Suite. Cada

inserción con forma de L, de cobre, se encuentra

geométricamente girada con respecto a su adyacente un ángulo

de 90º. De esta manera es posible eliminar la anisotropía que

presentan las células formada por una sola inserción [5]. Esta

disposición se repite por todo el plano XY perpendicular a la

dirección de propagación de la onda electromagnética incidente.

En la cara posterior las inserciones están giradas un ángulo de

180º con respecto a la cara anterior, y no incluyen guía metálica

de unión. La longitud de cada inserción es de 9.46 mm y su

grosor es g = 1.2 mm.

Figura 1: Celda unidad de la estructura.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

INTRODUCCIÓNLas inusuales características electromagnéticas que presentan los metamateriales (MM) han generado en las últimas décadas gran interés en la comunidad científica [1]. Los MM quirales son medios artificiales

que exhiben diversos fenómenos físicos de interés, dos de ellos son la dispersión óptica rotatoria y el dicroísmo circular. [2]. Ambos fenómenos determinan que el medio presente actividad electromagnética [3].

Se propone una metasuperficie quiral compuestas por inserciones metálicas en forma de L, que se puede considerar como medio homogéneo e isótropo [4], y que presenta a diferentes frecuencias de la banda

de las microondas interesantes respuestas como rotador y como absorbedor.

Figura 3: Polarización de la onda resultante a 12.73 GHz

Figura 4: Polarización de la onda resultante a 14.00 GHz.

En este trabajo se presenta una metasuperficie quiral que se comporta como un rotador a la

frecuencia de 12.73 GHz y como un absorbedor de onda a 14.00 GHz. En las frecuencias próximas a

estas resonancias también existen estos efectos. Modificando las dimensiones estructurales de las

inserciones propuestas es posible desplazar estas frecuencias, lo que abre un camino de

aplicaciones sobre bandas de frecuencia determinadas.

Figura 5: Intensidad de campo eléctrico transmitido a 12.73 GHz a distintas fases.

[1] J. Bonache Albacete, Filtros de microondas basados en metamateriales y en resonadores concentrados, Barcelona: Universitat Autònoma de Barcelona, 2008. [2] V. Veselago, «The electrodynamics of substances with simultaneously negative values of epsilon and nu» Soviet Physics Uspekhi, vol. 10, nº 3, pp. 509-514, 1968. [3] I.V. Lindell, «Electromagnetic waves on chiral and bi-isotropic media» de Artech House, Norway, 1994. [4] J. Margineda Puigpelat, M. J. Núñez Trigueros, E. Martín Rodríguez, G. J. Molina Cuberos, Á. J. García Collado y I. J. & Martínez Soler, «Metamateriales Quirales Basados en Manivelas de Cinco Segmentos,» de SIMPOSIUM NACIONAL DE LA UNIÓN CIENTÍFICA, Málaga, 2012. [5] A. J. Garcia-Collado, G. J. Molina-Cuberos, J. Margineda, M. J. Núñez y E. Martín, «Isotropic and homogeneous behavior of chiral media based on periodical inclusions of cranks» IEEE microwave and wireless components letters, vol. 20, nº 3, pp. 175-177, 2010.

En la Fig. 2 se representa los campos eléctricos transmitidos y reflejados al iluminar la lámina del

material descrito con una onda plana linealmente polarizada (incidencia normal) en el rango de

frecuencias entre 8 y 16 GHz. Se puede observar dos resonancias de interés situadas en 12.73 y

14.00 GHz.

DISEÑO Y CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA

CONCLUSIONES