[發明專利]頻率可調的開口諧振環

無效

• 申請號: 201210019816.X
• 申請日: 2012-01-21
• 公開（公告）號: CN102569975A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張富利;李邦思·迪迪埃;元軍;劉寶康
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H01P7/00
• 分類號: H01P7/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種開口諧振環，特別是涉及一種頻率可調的開口諧振環。

背景技術

開口諧振環(Split?ring?resonator，SRR)是一種具有開口環狀的金屬結構，在電磁波激勵下可發生諧振，諧振時有效磁導率為負，是負磁導率材料的基本組成單元，可用于新型隱身斗篷、電磁吸波材料、電子信息元器件的設計和制備。然而，傳統開口諧振環僅能在某一頻段內有效工作，這極大限制了開口諧振環的應用前景。

通過調整開口諧振環單元尺寸或加入有源器件，可實現工作頻率的調諧，拓寬工作范圍。

文獻1“Broadband?multi-layer?terahertz?metamaterials?fabrication?and?characterization?on?flexible?substrates，Optics?Express，Vol.19，No.8，pp.6990-6998(2011)”公開了一種基于開口諧振環的多層復合結構，通過改變開口諧振環尺寸調節其諧振頻率，實現工作頻率的有效拓寬。

文獻2“Varactor-Loaded?Complementary?Split?Ring?resonators?and?Their?application?on?Tunable?metamaterial?Transmission?lines，IEEE?Microwave?and?Wireless?Components?Letters，Vol.18，No.1，pp.28-30(2008)”公開了一種基于二極管技術的開口諧振環，即在開口諧振環集成變容二極管，通過偏置電壓調節二極管及開口諧振環的電容值，從而實現開口諧振環諧振頻率動態調節的目的。然而，這些方法都需要重新設計開口諧振環的構型和尺寸甚至附屬器件，耗時費力，工藝復雜。

發明內容

為了克服現有的開口諧振環工作頻段窄的不足，本發明提供一種頻率可調的開口諧振環。該開口諧振環利用市售的開口諧振環，不改變開口諧振環的構型和尺寸，將開口諧振環固定在介質基板上，將介質基板置于矩形波導內，使開口諧振環開口邊與矩形波導的寬邊平行，沿電磁波電場極化方向調節開口諧振環的位置，即改變開口諧振環與矩形波導寬邊的間距d，可以實現開口諧振環諧振頻率的有效調節。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種頻率可調的開口諧振環，其特點是開口諧振環1固定在介質基板2上，介質基板2的長邊與矩形波導窄邊32長度相同，介質基板2置于矩形波導3內，開口諧振環1開口邊與矩形波導寬邊31平行，與矩形波導窄邊32垂直，開口諧振環1開口邊與矩形波導寬邊31的間距d可調。

所述矩形波導3的型號是BJ70、BJ100或BJ140的任一種。

所述開口諧振環1的形狀是正方形、矩形、六邊形、三角形或圓形的任一種。

所述介質基板2的材料是聚四氟乙烯纖維玻璃板或環氧纖維玻璃板的任一種。

本發明的有益效果是：由于該開口諧振環利用市售的開口諧振環，不改變開口諧振環的構型和尺寸，將開口諧振環固定在介質基板上，將介質基板置于矩形波導內，使開口諧振環開口邊與矩形波導的寬邊平行，沿電磁波電場極化方向調節開口諧振環的位置，即改變開口諧振環與矩形波導寬邊的間距d，實現了開口諧振環諧振頻率的有效調節。測試結果表明，當開口諧振環的開口邊與其正對的矩形波導寬邊間距d由0.1mm逐步增大為7.00mm，開口諧振環的諧振頻率由8.98GHz逐漸增加至12.0GHz，頻率移動了3.02GHz，調節幅度超過25％。

下面結合具體實施方式對本發明作詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明中開口諧振環位于矩形波導內的立體圖。

圖2是本發明中開口諧振環位于矩形波導內的平面圖。

圖3是本發明中開口諧振環位于矩形波導內的側視圖。

圖4是實施例1中開口諧振環(l＝2.2mm，w＝0.5mm，g＝0.5mm)的透射譜隨開口諧振環與其正對的矩形波導寬邊間距d的變化關系圖。

圖中，1-開口諧振環，2-介質基板，3-矩形波導，31-矩形波導寬邊，32-矩形波導窄邊。

具體實施方式

參照圖1～7，本發明頻率可調的開口諧振環，其特點是開口諧振環1固定在介質基板2上，介質基板2置于矩形波導3內，開口諧振環1開口邊與矩形波導寬邊31平行，開口諧振環1開口邊與矩形波導寬邊31的間距d可調。