Metamaterial antennaMetamaterial antennas are a class of antennas which use metamaterials to increase performance of miniaturized (electrically small) antenna systems. Their purpose, as with any electromagnetic antenna, is to launch energy into free space. However, this class of antenna incorporates metamaterials, which are materials engineered with novel, often microscopic, structures to produce unusual physical properties. Antenna designs incorporating metamaterials can step-up the antenna's radiated power.
Tunable metamaterialA tunable metamaterial is a metamaterial with a variable response to an incident electromagnetic wave. This includes remotely controlling how an incident electromagnetic wave (EM wave) interacts with a metamaterial. This translates into the capability to determine whether the EM wave is transmitted, reflected, or absorbed. In general, the lattice structure of the tunable metamaterial is adjustable in real time, making it possible to reconfigure a metamaterial device during operation.
MétamatériauEn physique, en électromagnétisme, le terme métamatériau désigne un matériau composite artificiel qui présente des propriétés électromagnétiques qu'on ne retrouve pas dans un matériau naturel. Il s'agit en général de structures périodiques, diélectriques ou métalliques, qui se comportent comme un matériau homogène n'existant pas à l'état naturel. Il existe plusieurs types de métamatériaux en électromagnétisme, les plus connus étant ceux susceptibles de présenter à la fois une permittivité et une perméabilité négatives.
Antenne radioélectriquethumb|Antenne rideau HF de télécommunication. thumb|Antennes de réception de la télévision. thumb|Montage d'une antenne de station terrienne au Nicaragua. thumb|upright=1.8|Un diagramme animé d'une antenne dipôle recevant une onde radio. En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques. L'antenne est un élément fondamental dans un système radioélectrique, et ses caractéristiques de rendement, gain, diagramme de rayonnement influencent directement les performances de qualité et de portée du système.
Métamatériaux acoustiquesLes métamatériaux acoustiques sont des matériaux artificiels développés pour contrôler et manipuler les ondes acoustiques pouvant se propager dans des gaz, des liquides ou des solides. Initialement, ce domaine d'étude provient de la recherche de matériaux à indice de réfraction négatifs. Le contrôle des différentes formes d'ondes acoustiques ainsi générées est principalement réalisé grâce au contrôle du module d'élasticité β, de la densité ρ, ou de la .
Terahertz metamaterialA terahertz metamaterial is a class of composite metamaterials designed to interact at terahertz (THz) frequencies. The terahertz frequency range used in materials research is usually defined as 0.1 to 10 THz. This bandwidth is also known as the terahertz gap because it is noticeably underutilized. This is because terahertz waves are electromagnetic waves with frequencies higher than microwaves but lower than infrared radiation and visible light.
Planar transmission linePlanar transmission lines are transmission lines with conductors, or in some cases dielectric (insulating) strips, that are flat, ribbon-shaped lines. They are used to interconnect components on printed circuits and integrated circuits working at microwave frequencies because the planar type fits in well with the manufacturing methods for these components. Transmission lines are more than simply interconnections.
Adaptation d'impédancesL’adaptation d'impédances est une technique utilisée en électricité permettant d'optimiser le transfert d'une puissance électrique entre un émetteur (source) et un récepteur électrique (charge) et d'optimiser la transmission des signaux de télécommunications. la théorie de la puissance maximale détermine que l'impédance de la charge doit être le complexe conjugué de l'impédance du générateur ; dans les lignes de transmission, l'impédance caractéristique est une sorte de perméabilité du milieu qui cause des réflexions quand elle change (comme en optique ou en acoustique) et qui deviennent gênantes quand la longueur de la ligne approche une fraction non négligeable de la longueur d'onde du signal.
Photonic metamaterialA photonic metamaterial (PM), also known as an optical metamaterial, is a type of electromagnetic metamaterial, that interacts with light, covering terahertz (THz), infrared (IR) or visible wavelengths. The materials employ a periodic, cellular structure. The subwavelength periodicity distinguishes photonic metamaterials from photonic band gap or photonic crystal structures. The cells are on a scale that is magnitudes larger than the atom, yet much smaller than the radiated wavelength, are on the order of nanometers.
Microstrip antennaIn telecommunication, a microstrip antenna (also known as a printed antenna) usually means an antenna fabricated using photolithographic techniques on a printed circuit board (PCB). It is a kind of internal antenna. They are mostly used at microwave frequencies. An individual microstrip antenna consists of a patch of metal foil of various shapes (a patch antenna) on the surface of a PCB, with a metal foil ground plane on the other side of the board. Most microstrip antennas consist of multiple patches in a two-dimensional array.
SuperlentilleUne superlentille est une lentille optique élaborée avec des métamatériaux et permettant de distinguer des détails jusqu'à vingt fois inférieurs à la longueur d'onde d'utilisation. Une lentille classique est dite « limitée par la diffraction », c'est-à-dire que l'image la plus petite que l'on pourra obtenir sera toujours une tache d'Airy et donc possède un diamètre dépendant du diamètre de la lentille et de la longueur d'onde d'utilisation, limitant l'utilisation de lentilles classiques en verre optique à l'observation d'objet de quelques centaines de nanomètres.
History of metamaterialsThe history of metamaterials begins with artificial dielectrics in microwave engineering as it developed just after World War II. Yet, there are seminal explorations of artificial materials for manipulating electromagnetic waves at the end of the 19th century. Hence, the history of metamaterials is essentially a history of developing certain types of manufactured materials, which interact at radio frequency, microwave, and later optical frequencies.
Guide d'ondesUn guide d'ondes est un système physique qui sert à guider les ondes électromagnétiques ou les ondes acoustiques, pour les maintenir confinées dans un milieu particulier, sur une certaine distance. Les notions de propagation guidée et d'ondes guidées se rencontrent notamment en physique, en optique et en télécommunication, à des échelles métriques, centimétriques ou bien inférieures (dans certains circuits intégrés par exemple).
Transformation opticsTransformation optics is a branch of optics which applies metamaterials to produce spatial variations, derived from coordinate transformations, which can direct chosen bandwidths of electromagnetic radiation. This can allow for the construction of new composite artificial devices, which probably could not exist without metamaterials and coordinate transformation. Computing power that became available in the late 1990s enables prescribed quantitative values for the permittivity and permeability, the constitutive parameters, which produce localized spatial variations.
Waveguide filterA waveguide filter is an electronic filter constructed with waveguide technology. Waveguides are hollow metal conduits inside which an electromagnetic wave may be transmitted. Filters are devices used to allow signals at some frequencies to pass (the passband), while others are rejected (the stopband). Filters are a basic component of electronic engineering designs and have numerous applications. These include selection of signals and limitation of noise.
Extrêmement haute fréquenceOn appelle extrêmement haute fréquence (EHF), extremely high frequency en anglais, la bande de radiofréquences qui s'étend de 30 à 300 GHz (longueur d'onde de 1 cm à 1 mm). Les EHF font partie des micro-ondes. Les matériels utilisés par le public dans ces fréquences ont des assignations spécifiques : Les antennes les plus utilisées sur cette bande : Antenne cornet Antenne losange de petite taille Antenne parabolique Réseaux d'antennes Antenne colinéaire Antenne ground plane Antenne fouet Antenne dipolaire ou dipôle Antenne dièdre La propagation est dans une zone de réception directe (quelques kilomètres) en partant de l’émetteur.
Ultra haute fréquenceLa bande des ultra hautes fréquences (ultra high frequency/UHF) est la bande du spectre radioélectrique comprise entre et , soit les longueurs d'onde de à . La bande UHF est le terme officiel désignant les fréquences radio de 300 à , mais la partie haute appartient plus généralement au domaine technique des « hyperfréquences » qui s'étend de () à . On y trouve donc des appellations anciennes et largement utilisées comme la Bande L et la Bande S.
Slot antennaA slot antenna consists of a metal surface, usually a flat plate, with one or more holes or slots cut out. When the plate is driven as an antenna by an applied radio frequency current, the slot radiates electromagnetic waves in a way similar to a dipole antenna. The shape and size of the slot, as well as the driving frequency, determine the radiation pattern. Slot antennas are usually used at UHF and microwave frequencies at which wavelengths are small enough that the plate and slot are conveniently small.
Diélectriquethumb|La séparation de charge dans un condensateur à plaques parallèles engendre un champ électrique interne. Le matériau diélectrique (en orange) réduit ce champ et augmente la capacitance. Un milieu est diélectrique (mot composé du préfixe grec (« au travers ») et électrique) s'il ne contient pas de charges électriques susceptibles de se déplacer de façon macroscopique. Le milieu ne peut donc pas conduire le courant électrique, et est souvent un isolant électrique.
Onde radioUne onde radioélectrique, communément abrégée en onde radio, est une onde électromagnétique dont la fréquence est inférieure à . Si la longueur d'onde dans le vide est supérieure à (fréquences inférieures à ) on parle d'ondes « radiofréquences ». Si la longueur d'onde dans le vide est comprise entre et (fréquences comprises entre et ) on parle d'ondes « hyperfréquences ». Adaptées au transport de signaux issus de la voix et de l'image, les ondes radio permettent les radiocommunications (talkie-walkies, téléphone sans fil, téléphonie mobile.
