[發明專利]納米天線和用于其制備和使用的方法

有效

• 申請號: 201280076469.2
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN104736471B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 陳勝偉;C·J·羅斯福斯
• 申請（專利權）人: 英派爾科技開發有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B29C71/00;B29C67/24
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所11313
• 代理人: 孟銳

背景技術

天線大致為轉換器設備，其接收或發射電磁輻射。可以由天線接收或發射的輻射頻率取決于天線的尺寸、光速以及電子能夠在天線的材料介質中行駛的距離(電子遷移率)。因為電磁波在介質中傳播比在自由空間中傳播更慢，相同數量的波在自由空間中將比在傳輸介質中跨越更大的距離，由此傳輸介質被認為具有比其物理長度更長的電長度。通常，天線的電長度以與天線的諧振頻率相對應的(天線介質中)波長為單位來表示。

天線通常與具有大約30千赫(kHz)至大約30千兆赫(GHz)的頻率的信號相關聯，并且可以與例如長波AM無線電廣播、無線LAN、雷達和衛星電視廣播相關聯。通常，天線的電長度與天線諧振時輻射的自由空間波長近似。例如，偶極天線通常是大約1/4的自由空間波長。類似地，天線的物理長度與天線諧振時輻射的天線介質中的波長近似。考慮到電磁輻射的波長在介質中比在自由空間中短，天線的物理長度通常比其電長度短。

為了使特定物理長度的天線以所需的頻率諧振，天線的電長度能夠通過添加合適的電抗元件(例如電容器或者電感器)而被修改。對于低頻率(長波長)發射或接收，天線的物理長度變得太長而在經濟上或物理上不可行。因此，天線的電長度通過添加合適的電抗元件而被加長，以容許更短的天線以更低頻率諧振。另一方面，更高頻率(例如光頻)的發射或接收可能需要縮短天線的電長度，從而使物理長度更長。

發明內容

本公開不限于所描述的特定的系統、裝置和方法，因為這些可變化。描述中所使用的術語僅僅是為了描述特別的版本或實施例，而并不旨在限制范圍。

如在本文中所使用的，單數形式“一”、“一個”和“該”包括復數指代物，除非上下文另外明確地指示。除非被定義，否則本文中所使用的所有技術和科學術語具有與本領域普通技術人員通常理解的相同的含義。在本公開中沒有什么應當被解釋為承認由于先有發明在本公開中所描述的實施例沒有資格預期這樣的公開。如在本文中使用的，術語“包括”意味著“包括但不限于”。

在一個實施例中，描述了一種制造納米天線的方法。多個納米線被布置在多孔膜和單層的納米球中，以形成納米天線。納米球具有與納米線的直徑大致相同的直徑，其被放置為與納米線電學串聯。

在一個實施例中，描述了一種納米天線，其包括多孔膜；多個納米線，其被布置在多孔膜中；以及與納米線電學串聯的單層的納米球。納米球具有與納米線大致相同的直徑。

在一個實施例中，描述了一種制造可調諧著色體(colorant)的方法。該方法可以包括以下步驟：提供至少一個納米天線；以及將可以由納米球制成的至少一個電抗元件放置為與納米天線電接觸。

在一個實施例中，可調諧著色體可以包括納米天線和電阻元件。納米天線可以包括多孔膜；多個納米線，其被布置在多孔膜；以及與納米線電學串聯的單層的納米球。納米球具有與納米線大致相同的直徑。

附圖說明

在以下詳細說明書中，參考形成了其一部分的附圖。在附圖中，相似的附圖標記通常表示相似的部件，除非上下文在此明確給出相反指示。詳細說明書、附圖和權利要求中所述的示例性實施例并非意在限定。可以不脫離在此所述的主題的精神或范圍而采用其他實施例并且做出其他改變。將易于理解的是，如在此通常所述以及附圖中所示的本公開的特征方面可以以大量不同配置結構而設置、替換、組合和設計，所有這些明確地是預期的并且構成了本公開的一部分。

圖1描述了根據一個實施例的制造納米天線的說明性方法的流程圖。

圖2描述了根據一個實施例的說明性納米天線的示意圖。

圖3描述了根據一個實施例的說明性可調諧著色體的符號框圖。

具體實施方式

每個天線具有特性阻抗，其被限定為在天線中任何給定點處電壓與電流的比。通常，天線的阻抗是取決于電壓(或者電流)的頻率的一個復數。復阻抗的實數部分是純電阻并且與頻率無關。復數部分(也稱為電抗)是阻抗的頻率相關部分，并且可以與頻率成正比(電感電抗)或者與頻率成反比(電容電抗)。天線的諧振頻率被限定為天線的電容阻抗和電感阻抗彼此相等且相反時的頻率，由此彼此抵消并使得在該頻率處的阻抗具有純電阻性。在這一頻率處的電壓和電流彼此同相位。

天線的復數阻抗可以由以下公式確定：

Z_a＝R_a+iX_a-(Eq.I)

其中R_a是天線的電阻，并且X_a是天線的電抗，其具有根據以下公式的電容性分量和電感性分量：