ركزت الأبحاث في السنوات القليلة الماضية على مواد صنعية مؤلفة من بنى تكرارية تعطي خصائص مغناطيسية غير موجودة في الطبيعة فعند تفاعلها مع الأمواج الكهرومغناطيسية تعطي معاملي سماحية كهربائية و نفوذية مغناطيسية سالبين. سميت بالمواد سالبة السماحية الكهربائية و النفاذية المغناطيسية (Meta-materials MMs) أو مواد ذات قاعدة اليد اليسرى و درست هذه المواد في مجال الاتصالات المكروية و الضوئية حيث استخدمت في عدة تطبيقات أهمها المرشحات و الهوائيات و الألياف الضوئية و قد تم دراسة التوضع التجزيئي لهذه المواد ضمن الفراغ الحر و تم تحليل كلا من معاملي الارسال و الانعكاس الناتجين عن سلوكها الجديد و الوصول إلى تصميم مرشح ميكروي. يقترح هذا البحث تحليل خواص كلا من معاملي الإرسال و الإنعكاس الناتجين عن التوضع التجزيئي للـشرائح MMs ضمن دليل الموجة و دراسة تأثير تغيير بارامترات الشكل التجزيئي على خصائص الإرسال لدليل الموجة ثم تطبيقه في مجال تصميم مرشح عالي الانتقائية.
In last decade, many of researches have proposed to study materials with periodic
structures,These structures can be engineered to realize novel electromagnetic properties
and to achieve behaviors that are not found in naturally materials. These materials have
negative permittivity and permeability .Those are called meta-material or Left Hand
Material (LHM), They are fabricated, studied and analyzed within different applications of
microwave and optical communication. Recently, the microwave engineering applications
of artificial metamaterials have been widely discussed and various novel microwave
components were achevid for example, filters, antennas and fiber optic. This paper studys
and analyzes the reflection from fractal distribution of MMs layers in RHM medium, using
the recursive method, and applies it in the design of microwave narrow band filters.
Artificial intelligence review:
Research summary
يتناول البحث دراسة وتحليل خصائص الانعكاس والإرسال للمواد ذات السماحية الكهربائية والنفوذية المغناطيسية السالبة (MMs) عند توزيعها بشكل تجزيئي داخل دليل الموجة. يتم التركيز على تطوير العلاقات الرياضية الخاصة بالتوزيع الفراكتالي لشرائح المواد ذات السماحية الكهربائية والنفوذية المغناطيسية الموجبة (RHM) للوصول إلى العلاقات الرياضية الخاصة بالتوزيع الفراكتالي لشرائح المواد ذات السماحية الكهربائية والنفوذية المغناطيسية السالبة (LHM) داخل دليل الموجة. يهدف البحث إلى تصميم مرشح ميكروي عالي الانتقائية باستخدام هذه المواد. تم استخدام شريط كانتور كنموذج تجزيئي لدراسة تأثير تغيير بارامترات الشكل التجزيئي على خصائص الإرسال لدليل الموجة. النتائج أظهرت أن استخدام المواد ذات السماحية الكهربائية والنفوذية المغناطيسية السالبة يمكن أن يؤدي إلى تصميم مرشحات ميكروية ذات حزم تمرير ضيقة وعالية الانتقائية، مما يساهم في تحسين أداء أنظمة الاتصالات الميكروية والضوئية.
Critical review
دراسة نقدية: يعد هذا البحث خطوة مهمة في مجال تصميم المرشحات الميكروية باستخدام المواد ذات السماحية الكهربائية والنفوذية المغناطيسية السالبة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة لتحسين البحث. أولاً، كان من الممكن تقديم المزيد من التفاصيل حول كيفية تصنيع المواد المستخدمة في التجارب، مما يسهل على الباحثين الآخرين تكرار الدراسة. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة على أداء المرشحات المصممة. أخيراً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة لتشمل تطبيقات عملية محددة للمرشحات المصممة في أنظمة الاتصالات الحالية، مما يعزز من القيمة العملية للبحث.
Questions related to the research
-
ما هي المواد ذات السماحية الكهربائية والنفوذية المغناطيسية السالبة؟
هي مواد صنعية تمتلك خصائص كهرومغناطيسية غير موجودة في الطبيعة، تتميز بمعامل سماحية كهربائية ونفوذية مغناطيسية سالبين، مما يجعلها تعكس وتكسر الأمواج الكهرومغناطيسية بطرق غير تقليدية.
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي هو تصميم مرشح ميكروي عالي الانتقائية باستخدام التوزيع التجزيئي لشرائح المواد ذات السماحية الكهربائية والنفوذية المغناطيسية السالبة داخل دليل الموجة.
-
ما هو شريط كانتور وكيف تم استخدامه في البحث؟
شريط كانتور هو نموذج تجزيئي يتميز بتوزيع ذاتي التشابه. تم استخدامه في البحث لدراسة تأثير تغيير بارامترات الشكل التجزيئي على خصائص الإرسال لدليل الموجة.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصل إليها البحث؟
النتائج أظهرت أن استخدام المواد ذات السماحية الكهربائية والنفوذية المغناطيسية السالبة يمكن أن يؤدي إلى تصميم مرشحات ميكروية ذات حزم تمرير ضيقة وعالية الانتقائية، مما يساهم في تحسين أداء أنظمة الاتصالات الميكروية والضوئية.
References used
HOSSAIN,M ,FARUQUE,M.R.I,." A New Wide-Band Double-NegativeMetamaterial for C- and S-Band Applications". MaterialsSwitzerland, Materials 8, 2015,pp.57-71
QIONG,H;LIN,S,S;YONG,S,Z."Manipulatingelectromagneticwaveswithmetamaterials Concept and microwaverealization".China phys Vol .23,Num.4,2014,pp.1-12
Saleh,A,S; Raveu,N." Transmission Peakat Lo Frequencies by a Fractal Distribution of MetamaterialsLayers in Free Space". Microwave and Optical technologyletters (MWOPL)France. vol.49, no.1, 2007,pp. 105-109