Influence analysis of dielectric substrate and protective films on the frequency characteristics and scattering of an L-shaped metastructure

<jats:p>Исследовано влияние параметров диэлектрической подложки и защитных пленок на частотные и рассеивающие характеристики планарной L-образной метаструктуры в диапазоне 16-25 ГГц. Цель исследования заключалась в выявлении конфигурации, обеспечивающей максимальное подавление обратного рассеяния и наиболее эффективное перераспределение энергии в боковые направления. Для этого выполнено численное моделирование в Ansys HFSS и экспериментальная верификация в условиях свободного пространства. Объектом исследования служила периодическая метаповерхность с четырьмя вложенными L-образными резонаторами на металлизированной подложке; варьировались толщина и материал диэлектрика, а также тип защитного покрытия. Установлено, что увеличение толщины подложки смещает резонансные максимумы в низкочастотную область; оптимальной является толщина 1.5 мм, при которой уровень нормального отражения снижается более чем на 18 дБ по сравнению с металлическим эталоном. Среди исследованных материалов наилучшие характеристики показала подложка RO3006 (εr = 6.15), обеспечивающая снижение уровня обратного рассеяния до 21 дБ на частоте 21 ГГц. Показано, что полимерные защитные покрытия слабо влияют на характеристики структуры, тогда как увеличение доли графитового наполнителя приводит к резкому ухудшению рассеивающих свойств. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании компактных метаповерхностей для задач снижения ЭПР и управления диаграммой рассеяния.</jats:p>