Medios de índice de refracción negativo planar utilizando líneas de transmisión cargadas periódicamente con L-C

Las recientes demostraciones de refracción negativa utilizan colecciones tridimensionales de dispersores periódicos discretos para sintetizar dieléctricos artificiales con permitividad y permeabilidad negativas simultáneamente. En este artículo, proponemos una perspectiva alternativa sobre el diseño y la función de tales materiales que explota la conocida representación de red distribuida L-C de dieléctricos homogéneos. En la topología de paso bajo convencional, las cantidades L y C representan respectivamente una permeabilidad y permitividad equivalente positivas. Sin embargo, en la configuración dual, en la que las posiciones de L y C se intercambian simplemente, estos parámetros materiales equivalentes asumen valores negativos simultáneamente. Se utilizan versiones periódicas bidimensionales de estas redes duales para demostrar la refracción negativa y el enfoque; fenómenos que son manifestaciones del hecho de que tales medios soportan un armónico fundamental hacia atrás que se propaga. Presentamos las características de estos medios de línea de transmisión artificiales y proponemos un medio adecuado para implementarlos en forma planar. Luego presentamos simulaciones de circuito y de campo de onda completa que ilustran la refracción negativa y el enfoque, así como la primera verificación experimental del enfoque utilizando tal implementación.