مواد غیرهمگن در مهندسی مایکروویو: کاربردها، تحقق پذیری و استخراج مشخصات الکترومغناطیسی

در این مقاله، مطالعه ای جامع بر روی تحقق پذیری و استخراج مشخصات الکترومغناطیسی مواد غیرهمگن در محدوده فرکانسی مایکروویو و کاربردهای آن در مهندسی و علوم به انجام رسیده است . ابتدا، مفاهیم و تعاریف مواد غیرهمگن به عنوان یکی از دسته های اصلی از محیط های پیچیده الکترومغناطیسی ارائه می شود. سپس، کاربردهای این مواد در مهندسی مایکروویو از قبیل لنزهای با تغییر تدریجی ضریب شکست، جاذب های الکترومغناطیسی و رادوم آنتن معرفی می شود. در گام بعدی، روش های پیاده سازی این مواد به تفضیل شرح داده می شود. طراحی ادوات و رسیدن به کاربردهای متنوع، منوط داشتن دانش و اطلاعات دقیق از مشخصات الکترومغناطیسی است. در قسمت آخر، روش هایی که برای بازیابی و اندازه گیری مشخصات الکترومغناطیسی مواد غیرهمگن در محدوده فرکانسی مایکروویو ارائه شده است، معرفی می گردد. مقالات متعددی که در بیان کاربردها و توسعه روش های تحقق پذیری و اندازه گیری مواد غیرهمگن در سالیان اخیر به چاپ رسیده است، این وادی را به عنوان یکی از موضوعات پرطرفدار برای مهندسان مایکروویو تبدیل کرده است. با توجه به کاربردهایی که برای محیط های غیرهمگن اشاره شد، بکارگیری این مواد در سامانه های نظامی و دریایی می تواند موجب افزایش توان دفاعی و نظامی کشور شود. بنابراین، مواردی که در بیان اهمیت محیط های غیرهمگن ارائه شد، لازم می دارد که یک مرور جامع بر روی این مواد در مهندسی مایکروویو صورت پذیرد تا موجب آشنایی بیشتر محققان با این زمینه شود و راهگشای تحقیقات آتی باشد. در این تحقیق، در قالب یک مقاله مروری، به این مهم پرداخته شده است.

inhomogenous material in microwave engineering: applications, realization and extraction of electromagnetic parameters

in this paper, a comprehensive study is performed on the realization of inhomogeneous materials, the extraction of the electromagnetic parameters, and the applications in microwave engineering. first, the concepts and definitions of inhomogeneous materials are presented as one of the main categories of electromagnetic complex media. then, the applications of these materials in microwave engineering are introduced, namely gradient refractive index lenses, radar absorbing materials and radomes. in the next step, the realization methods of these materials are presented. designing devices and achieving various applications requires intimate knowledge of the electromagnetic parameters. in the last part, the methods for retrieving and measuring the electromagnetic properties of inhomogeneous materials in the microwave frequency range are explained. numerous articles which deal with the subject of inhomogeneous materials in microwave engineering, confirm the importance of this topic. according to the applications mentioned for inhomogeneous materials, these can be used in military and naval systems to increase the country’s defense and military capabilities. therefore, it is important to perform a comprehensive review of inhomogeneous materials in microwave engineering and to make researchers more familiar with this field and facilitate the future researches. in this research, in the form of a review article, this issue has been addressed.