[發明專利]超材料

有效

• 申請號: 201110179527.1
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102810753A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 劉若鵬;欒琳;寇超鋒;葉金財
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電磁通信領域，更具體地說，涉及一種超材料。

背景技術

超材料是一種具有天然材料所不具備的超常物理性質的人工復合結構材料，其通過周期性排列的人工微結構來改變空間中各點的介電常數和磁導率，而讓整個超材料在一定頻率范圍內具有普通材料所不具備的介電常數和磁導率。

目前，超材料一般由多個疊加在一起的超材料片層構成，每一超材料片層包括由金屬線構成的具有一定拓撲形狀的人工微結構和用于附著人工微結構的基材，人工微結構陣列排布在基材上，而基材對人工微結構起支撐作用，其可為任何與人工微結構不同的材料，從而讓整個超材料產生一個等效介電常數和等效磁導率，這兩個參數分別表征超材料的電場響應和磁場響應。而超材料的電磁響應是由人工微結構的拓撲形狀和幾何尺寸所決定的。通常人工微結構的幾何尺寸為產生電磁響應的電磁波波長的十分之一左右，否則，超材料中呈陣列排布的人工微結構不能被視為連續。

隨著科技日新月異的發展，人們根據實際的應用環境對材料提出了不同的電磁響應需求。我們知道，材料的電場響應與其介電常數有關。而由上可知，由于人工微結構的可設計性，從而可以調制超材料的介電常數，以滿足不同的電磁響應需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種可以調制介電常數的超材料。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種超材料，包括至少一個超材料片層，每個超材料片層包括基材和附著在所述基材上的多個人工微結構，所述人工微結構包括不平行亦不共線而其延長線相接的第一金屬線和第二金屬線以及兩端分別與所述第一金屬線和第二金屬線相接且不與任一金屬線共線的第三金屬線，且所述第三金屬線不同時垂直于所述第一金屬線和第二金屬線。

優選地，所述第一金屬線和第二金屬線的延長線相接形成的角為θ₁，所述第一金屬線與所述第二金屬線相接形成的角為θ₂，所述第二金屬線與所述第三金屬線相接形成的角為θ₃，所述第一金屬線和第二金屬線及其延長線與所述第三金屬線共同形成一三角形，θ₁、θ₂和θ₃為所述三角形的內角，θ₁+θ₂+θ₃＝180°，其中0＜θ₁＜90°，0＜θ₂＝θ₃＜180°。

優選地，所述第三金屬線垂直于所述第一金屬線和第二金屬線的延長線所成角θ₁的角平分線。

優選地，θ₂＝90°。

優選地，θ₃＝90°。

優選地，所述基材由聚四氟乙烯制成。

優選地，所述基材由陶瓷材料制成。

優選地，所述金屬線是銅線。

優選地，所述金屬線是銀線。

優選地，所述人工微結構呈平面拓撲形狀。

本發明的超材料具有以下有益效果：通過調節所述三條金屬線的相互位置關系，從而改變所述人工微結構的拓撲形狀，讓所述超材料具有不同的介電常數，以滿足不同的電磁響應需求。

附圖說明

下面將結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的第一實施例的超材料的結構示意圖。

圖2是圖1中的人工微結構的平面放大圖；

圖3是本發明的第二實施例的超材料的結構示意圖；

圖4是本發明的第三實施例的超材料的結構示意圖；

圖5是圖4中的人工微結構的平面放大圖；

圖6是本發明的第四實施例的超材料的結構示意圖；

圖7是圖6中的人工微結構的平面放大圖；

圖8是本發明的第五實施例的超材料的結構示意圖；

圖9是圖8中的人工微結構的平面放大圖。

圖中各標號對應的名稱為：

10、20超材料、12超材料片層、14、24基材、16、26、30、32、34人工微結構、18超材料單元、162第一金屬線、164第二金屬線、166、326、346第三金屬線

具體實施方式

本發明提供一種超材料，通過改變人工微結構的拓撲形狀來調制超材料的介電常數，以滿足實際應用環境對電磁響應的需求。