استخراج پارامترهای الکترومغناطیسی یک تیغه متامتریالی همگن و همسانگرد با استفاده از روش فضای حالت

چکیده: در این مقاله، استخراج پارامترهای الکترومغناطیسی ساختارهای متامتریالی با استفاده از رویکرد فضای حالت بررسی شده است. هر چند که رویکرد فضای حالت در مسائل پراکندگی الکترومغناطیسی بهعنوان یک روش قدرتمند و قاعدهمند شناخته میشود، اما بهدلیل برخی مشکلات و چالشها استفاده از این روش در مسائل پراکندگی معکوس الکترومغناطیسی مورد توجه قرار نگرفته است. این روش بر مبنای ماتریس انتقال حالت و ویژگیهای آن میباشد. در روشهای متداول که عمدتاً بهعنوان روشهای تمام موج شناخته میشوند، با حل معادله موج در محیط مورد نظر و سپس برقراری شرایط مرزی و حل دستگاه معادلات غیرخطی پارامترهای الکترومغناطیسی محیط مشخص میشوند. البته در محیطهای ساده الکترومغناطیسی مانند محیطهای همگن همسانگرد امکان بهدستآوردن روابط بسته برای مشخصات الکترومغناطیسی محیط وجود دارد؛ اما در محیطهای پیچیده الکترومغناطیسی چنین امکانی وجود ندارد. مهمترین تفاوت این روش با روشهای متداول، محاسبه و استفاده مستقیم از ماتریس انتقال حالت است که نیاز به حل مستقیم معادله موج و سپس معادلات غیرخطی را از بین میبرد. از مهمترین مزایای این روش در تحلیل مسائل معکوس الکترومغناطیسی میتوان به کاهش میزان پیچیدگی غیرخطی بودن مسئله اشاره کرد. پس از ارائه جزئیات و فرمولبندی روش مطرحشده، به منظور اطمینان از صحت نتایج، از آن برای استخراج پارامترهای الکترومغناطیسی شناختهشدهترین ساختار متامتریالی موجود استفاده شده است. مقایسه نتایج حاصل از این روش با روش متداول تمام موج، نشاندهنده عملکرد مطلوب و درستی الگوریتم مطرح شده است.