Entwurf passiver Einweg-Bauelemente für Ein- und Multistrahl-Betrieb bei Mikrowellen mittels Photonischer Kristalle mit strukturierten Grenzflächen und reduzierter Symmetrie

• Antragsteller: Andriy Serebryannikov, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 110346218

Die Rolle von Dioden in der modernen Elektronik ist bekannt. Um Unidirektionalität fürelektromagnetische Strahlen zu erhalten, beispielsweise für solche aus Hornantennen, liegt einkomplizierteres Problem vor als für einfache elektrische Signale. Bei den bekannten Realisierungenwerden magnetische oder nichtlineare Materialien benötigt. In diesem Vorhaben soll das Potentialplanarer und zirkularer photonischer Kristalle dazu untersucht werden, die aus normalem linearemund isotropischem Material bestehen und korrugierte Zwischenschichten enthalten. Damit sollen„Dioden“ für elektromagnetische Strahlen bei Mikrowellenfrequenzen untersucht werden. DieBetonung wird auf dem Erkennen der Möglichkeiten liegen, fast vollständige Transmission in einerRichtung und totale Reflexion in der anderen zu erreichen. Die dielektrischen photonischen Kristallemit zusätzlicher Einfallswinkel-abhängiger Richtungsselektivität und außerdem zirkularerphotonischer Kristalle sollen intensiv untersucht werden durch den Einsatz effizienter numerischerMethoden, die numerisch beschleunigt werden sollen. Die Möglichkeit, notwendige undausreichende Bedingungen unidirektionaler Übertragung zu erzielen, werden analysiert werden. Eineexperimentelle Validierung soll für einige ausgewählte Strukturen im K- und Ka-Band durchgeführtwerden. Dieses Vorhaben wird eine starke Auswirkung auf die Lösung einiger praktischer Problemehaben und den Anwender mit Rezepten versorgen, wie man Unidirektionalität und anderes Verhaltenin anderen Frequenzbändern erzielen kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen