JP2019106662A - 分割リング共振器およびメタマテリアル動的素子 - Google Patents
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Abstract
Description
図9に示すように、従来の分割リング共振器30は、環状の第1の導体部31、第1の導体部内に形成された第2の導体部32、第3の導体部、および第2の導体部32と第3の導体部33の間に形成された分割部34によって構成されている。分割部34には、分割リング共振器に対して垂直に入射される電磁波の電界成分Einの方向に対して平行な方向の電解成分Esが形成されている。周回電流iが誘起されるLC共振モードが励起されると分割部に電気双極子が形成され、主に分割部34より再放射される散乱波と、散乱されずに透過した電磁波とが足しあわされて透過波として観測される。
<第1の実施の形態>
図6に示すように、本発明の分割リング共振器を端子セルとして、複数の単位セルを基板50上にアレー状に配置することにより2次元アレーを形成し、散乱波位相がπ[rad]異なる領域を動的に制御することにより、0/πのフレネルゾーンプレート型回折レンズの特性を制御できるメタマテリアル動的素子を実現することができる。
Claims (8)
- 環状の第1の導体部と、前記第1の導体部によって囲まれた空間内に形成された第2の導体部および第3の導体部と、前記第2の導体部と前記第3の導体部の間に形成された分割部とを備え、
前記第2および第3の導体部と前記第1の導体部の間の電気的接続は、
前記分割部の分割方向に対して垂直な方向に電界成分方向を有する入射電磁波により、前記第1の導体部の中心を含む面であって、前記入射電磁波の電界面と平行な面に対して非対称の周回電流が励起され、
前記非対称の周回電流により前記分割部に誘起される電気双極子によって放射される散乱波が、前記入射電磁波の前記電界成分方向と直交する第1の方向の電界成分を有する第1の状態と、前記第1の方向と逆向きの第2の方向の電界成分を有する第2の状態とが排他的に存在するように設定される
分割リング共振器。 - 環状の第1の導体部と、
前記第1の導体部によって囲まれた空間内に、前記第1の導体部の2点と選択的に接続するように形成された第2の導体部および第3の導体部と、
前記第2の導体部と前記第3の導体部の間に形成された分割部とを備え、
第2の導体部および第3の導体部のそれぞれは、前記分割部を挟んで、前記第1の導体部の2点とそれぞれ第1のスイッチング素子、第2のスイッチング素子を介して選択的に接続され、
前記第1および第2のスイッチング素子のそれぞれは、前記分割部を挟んで、第2の導体部および第3の導体部における対角の位置に配置されており、
前記分割部の分割方向に対して垂直な方向に電界成分方向を有する入射電磁波により、前記第1の導体部の中心を含む面であって、前記入射電磁波の電界面と平行な面に対して非対称の周回電流が励起され、
前記非対称の周回電流により前記分割部に誘起される電気双極子によって放射される散乱波が、前記入射電磁波の前記電界成分方向と直交する第1の方向の電界成分を有する第1の状態と、前記第1の方向と逆向きの第2の方向の電界成分を有する第2の状態とが排他的に存在するように、前記第1および第2のスイッチング素子のON/OFF状態が設定されること
を特徴とする分割リング共振器。 - 環状の第1の導体部と、
前記第1の導体部によって囲まれた空間内に、前記第1の導体部の2点とを接続するように形成された第2の導体部および第3の導体部と、
前記第2の導体部と前記第3の導体部の間に形成された分割部とを備え、
第2の導体部および第3の導体部のそれぞれは、前記分割部を挟んで、前記第1の導体部の2点とそれぞれ第1の可変抵抗素子、第2の可変抵抗素子を介して接続され、
前記第1および第2の可変抵抗素子のそれぞれは、前記分割部を挟んで、第2の導体部および第3の導体部における対角の位置に配置されており、
前記分割部の分割方向に対して垂直な方向に電界成分方向を有する入射電磁波により、前記第1の導体部の中心を含む面であって、前記入射電磁波の電界面と平行な面に対して非対称の周回電流が励起され、
前記非対称の周回電流により前記分割部に誘起される電気双極子によって放射される散乱波が、前記入射電磁波の前記電界成分方向と直交する第1の方向の電界成分を有する第1の状態と、前記第1の方向と逆向きの第2の方向の電界成分を有する第2の状態とが排他的に存在するように、前記第1および第2の可変抵抗素子の抵抗値が設定されること
を特徴とする分割リング共振器。 - 前記第1の状態において、前記第1のスイッチング素子または前記第1の可変抵抗素子が電気的短絡状態、前記第2のスイッチング素子または前記第2の可変抵抗素子が電気的絶縁状態となるように設定され、前記第2の状態において、前記第1のスイッチング素子または第1の可変抵抗素子が電気的絶縁状態、前記第2のスイッチング素子または前記第2の可変抵抗素子が電気的短絡状態となるように設定されていること
を特徴とする請求項2または3記載の分割リング共振器。 - 前記第1および第2のスイッチング素子または可変抵抗素子は、印加電圧または印加電流によってON状態又はOFF状態となるトランジスタで構成され、
前記第1の状態において、前記第1のスイッチング素子または第1の可変抵抗素子を構成する前記トランジスタはON状態、前記第2のスイッチング素子または第2の可変抵抗素子を構成する前記トランジスタはOFF状態となるように構成され、 前記第2の状態において、前記第1のスイッチング素子または第1の可変抵抗素子を構成するトランジスタはOFF状態、前記第2のスイッチング素子または第2の可変抵抗素子を構成するトランジスタはON状態となるように構成されていること、
を特徴とする請求項4記載の分割リング共振器。 - 前記分割部は可変容量を備え、前記可変容量の容量値の値に応じて前記分割リング共振器の共振周波数が変更可能に構成されていること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の分割リング共振器。 - 請求項6に記載の分割リング共振器が単位セルを構成し、複数個の前記単位セルがアレー状に配置され、
前記単位セルの各々における前記第1の状態または前記第2の状態を、前記単位セルの位置に応じて切り替え、前記可変容量の容量値を、前記単位セルの位置に応じて変化させるように構成されていること
を特徴とするメタマテリアル動的素子。 - 請求項6に記載の分割リング共振器が単位セルを構成し、複数個の前記単位セルがアレー状に配置され、
前記単位セルの各々における前記第1の状態または前記第2の状態を、前記単位セルの位置によらず一様に設定し、前記可変容量の容量値を、前記単位セルの位置によらず一様に変化させるように構成されていること
を特徴とするメタマテリアル動的素子。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115000718A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-02 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种宽角度稳定的超表面 |
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2017
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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来山 大祐,矢板 信野,野坂 秀之: "単層分割リング共振器アレイを用いた透過強度分布の動的形成によるマイクロ波可変焦点レンズの基礎検討 Mi", 電子情報通信学会2017年エレクトロニクスソサイエティ大会講演論文集1 PROCEEDINGS OF THE 2017 IEIC, JPN6020043135, 29 August 2017 (2017-08-29), pages 44, ISSN: 0004384705 * |
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CN115000718A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-02 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种宽角度稳定的超表面 |
CN115000718B (zh) * | 2022-07-20 | 2022-10-21 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种宽角度稳定的超表面 |
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