[發明專利]基于雙Σ形金屬條的雙入射左手材料

無效

• 申請號: 201210346532.1
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN102856658A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 田子建;陳文超
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 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

本發明涉及一種左手材料，特別涉及一種基于雙∑形金屬條的雙入射左手材料。?

背景技術

左手材料(left-handed?metamaterial)是一種介電常數ε和磁導率μ同時為負的材料，最早是由前蘇聯的Veselago在1968年從理論上提出的，直到2001年，Smith首次提出了金屬線和SRRs的組合結構，人工實現了ε和μ同時為負的材料，并實驗證實了負折射現象，從此奠定了左手材料的研究基礎。由于左手材料所具有的奇異電磁特性，使其成為了物理界研究的焦點，它在光學成像，微帶傳輸線，天線雷達，電磁隱身和電磁加熱等領域都具有廣闊的應用前景。?

隨著左手材料的快速發展，出現了越來越多的設計形式，根據電磁波的入射方向，左手材料可以分為兩種：一種是電磁波平行入射介質基板實現左手特性，如對稱環結構、Ω形結構、雙S形結構等；一種是電磁波垂直入射介質基板實現左手特性，如金屬線對結構、漁網形結構、樹枝形結構等。上述的兩種類型分別從兩個不同方向實現了雙負特性，但并不能滿足兩個方向同時實現雙負特性，具有很大的局限性，多維數和多方向的左手材料才能更好的滿足實際應用的需求。?

發明內容

本發明的目的是克服傳統左手材料的復雜性和入射方向的局限性，提供一?種基于雙∑形金屬條的雙入射左手材料，只需一種簡單的結構單元，就可以同時實現雙入射特性，成本低廉，便于加工和生產。?

本發明的構思是：設計反向對稱放置在介質基板兩側的雙∑形金屬條，在電磁波平行入射和垂直入射兩種情況下，同時實現負介電常數和負磁導率，從而實現雙入射特性的左手材料，通過改變結構單元的參數尺寸，可以調整雙負頻帶。?

本發明的基于雙∑形金屬條的雙入射左手材料，該材料的結構單元由介質基板和雙∑形金屬條組成，其特征在于所述雙∑形金屬條反向對稱刻蝕在介質基板的兩側。?

所述介質基板采用介電常數為9.8的氧化鋁陶瓷。?

所述雙∑形金屬條寬度b＝6mm±2mm，高度h＝9mm±2mm，中部缺口長度g＝4mm±1mm，中間細金屬條寬度s＝0.9mm±0.2mm.。?

所述雙∑形金屬條采取覆銅技術刻蝕在介質基板兩側，覆銅厚度為0.035mm。?

制備的工藝過程分為以下兩種：?

(1)在單層介質基板上將雙∑形金屬條結構單元進行周期排布形成陣列，制備單層的雙∑形金屬條左手材料，陣列中結構單元的間距為1～10mm；?

(2)使用多片尺寸相同的單層雙∑形金屬條左手材料經過熱壓處理，制備多層的雙∑形金屬條左手材料，且每兩層雙∑形金屬條左手材料之間要加入一層空白的介質基板。?

本發明的有效技術增益體現在幾個方面：?

1.結構簡單，制作方便。本發明的基于雙∑形金屬條的雙入射左手材料只采用了一種∑形金屬條結構單元，結構簡單，易于加工。?

2.結構穩定。本發明的基于雙∑形金屬條的雙入射左手材料采用了氧化鋁陶瓷介質基板，它比一般的高分子基板具有更高的強度和耐高溫性能，可以適應各種環境。?

3.雙入射特性。本發明的基于雙∑形金屬條的雙入射左手材料可以在電磁波平行入射和垂直入射兩種情況下，同時實現負介電常數和負磁導率，拓寬了電磁波的入射角度，可以滿足實際應用中的綜合需求。?

4.便于工程設計。本發明的基于雙∑形金屬條的雙入射左手材料可以通過調整結構單元的主要參數，實現不同的雙負頻段，便于工程設計和調整。?

附圖說明

圖1是本發明實施例1的結構圖。?

圖2是本發明實施例1電磁波垂直入射的S參數圖。?

圖3是本發明實施例1電磁波垂直入射的等效參數圖，其中圖(a)：等效介電常數、磁導率參數圖，(b)：等效折射率參數圖。?

圖4是本發明實施例1電磁波平行入射的S參數圖。?

圖5是本發明實施例1電磁波平行入射的等效參數圖，其中圖(a)：等效介電常數、磁導率參數圖，(b)：等效折射率參數圖。?

圖6是本發明實施例2的結構圖。?

圖7是本發明實施例3的結構圖。?

具體實施方式