Microwave effective electromagnetic response of sandwich like magnetic composite

Abstract

In this study, the long wave approximations for the effective electromagnetic response of 2-D sandwich metamaterial structure, as infinite two-component flat composite with cylindrical metallic inclusions contained by the same infinite two-component flat composites with spherical metallic inclusions are obtained. The expressions for the response are obtained by generalizing the expressions of the electromagnetic response of the infinite chain of infinitely long metallic cylinders periodically immersed in the flat magneto-dielectric matrix. The generalization has been done by following the approaches of S- and T-matrices. The case of ferrite like metallic saturated inclusions is considered in the study. The analytically obtained results are compared with the numerically calculated ones.

Изучено длинноволновое приближение для эффективного электромагнитного отклика двухмерной метаматериальной сэндвич-структуры, представленной как бесконечный двухкомпонентный плоский композит с цилиндрическими металлическими включениями, заключенный между Одинаковыми бесконечными двухкомпонентными композитами со сферическими металлическими включениями. Выражения для отклика получены путем обобщения выражений для электромагнитного отклика бесконечной цепочки бесконечно длинных металлических цилиндров, периодически вставленных в плоскую магнитодиэлектрическую матрицу. Обобщение сделано с помощью теории S- и T-матриц. Рассмотрен случай ферритоподобных металлических включений, намагниченных до насыщения. Проведена оценка точности полученных аналитических выражений путем сравнения результатов аналитического моделирования с результатами численного эксперимента.

Вивчено довгохвильове наближення для ефективного електромагнітного відгуку двовимірної метаматериальної сендвіч-структури, поданої як нескінчений двохкомпонентний композит з циліндричними металічними включеннями, що замкнений між однаковими нескінченними двохкомпонентними композитами, зі сферичними металічними включеннями. Вирази для відгуку отримано шляхом узагальнення виразів для електромагнітного відгуку нескінченного ланцюга нескінченно довгих металічних циліндрів, які періодично вставлені в плоску магнітодіелектричну матрицю. Узагальнення здійснено за допомогою S- і T-матриць. Розглянуто випадок феритоподібних включень, що намагнічені до насичення. Проведено оцінку точності отриманих аналітичних виразів, порівнюючи результати аналітичного моделювання з результатами чисельного експерименту.