[發(fā)明專(zhuān)利]一種通過(guò)人工特異介質(zhì)平面實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)亞波長(zhǎng)聚焦的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310193572.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103268021A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬云貴;蘭璐;姜偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B27/58
• 分類(lèi)號(hào): G02B27/58
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?一種通過(guò)人工特異介質(zhì)平面實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)亞波長(zhǎng)聚焦的方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟(1)根據(jù)已知的所需得到的電磁波場(chǎng)分布，反向設(shè)計(jì)出特定的透射電磁波場(chǎng)分布；

步驟(2)根據(jù)入射在人工特異介質(zhì)平面上的場(chǎng)分布和需實(shí)現(xiàn)的透射電磁波場(chǎng)分布，采用電極薄阻抗面結(jié)構(gòu)作為人工特異介質(zhì)平面基本單元，將入射在人工特異介質(zhì)平面上的場(chǎng)分布調(diào)制成需實(shí)現(xiàn)的透射電磁波場(chǎng)分布，然后，根據(jù)人工特異介質(zhì)平面上的邊界條件，求解在人工特異介質(zhì)平面上所需的任何位置處的阻抗值；

步驟（3）根據(jù)求解得到的人工特異介質(zhì)平面上的阻抗值分布，設(shè)計(jì)相應(yīng)具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)人工特異介質(zhì)平面實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)亞波長(zhǎng)聚焦的方法，其特征在于所述的步驟（1）中電磁場(chǎng)分量E和H具有時(shí)諧性exp(-???????????????????????????????????????????????)?，為角頻率，并滿(mǎn)足亥姆霍茲方程，沿z?方向傳播的電場(chǎng)E經(jīng)過(guò)二維傅里葉變換，在?位置處電場(chǎng)分量為，在直角坐標(biāo)系下展開(kāi)的空間角譜為：

?(1)

式(1)中，、為空間角譜沿x、y方向分量；

并且位置空間角譜與傳播方向位置處空間角譜存在如下關(guān)系：

?????????????????????????????????????（2）

式中，為z?方向傳播常數(shù)，其值為：

為真空傳播常數(shù)；

根據(jù)傅里葉逆變換，得到位置處的電場(chǎng)分量如下：

?????（4）

通過(guò)公式（1）～（4），得到人工特異介質(zhì)平面上需實(shí)現(xiàn)的透射電磁波場(chǎng)分布。

3.如權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)人工特異介質(zhì)平面實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)亞波長(zhǎng)聚焦的方法，其特征在于所述的步驟（2）中根據(jù)麥克斯韋方程組得到給定入射源入射在人工特異介質(zhì)平面上的場(chǎng)分布，利用電極薄阻抗面結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)調(diào)制：將給定入射在人工特異介質(zhì)平面上的場(chǎng)分布調(diào)制成步驟（1）中反向得到的透射電磁波場(chǎng)分布；

對(duì)于電極薄阻抗面，其在垂直入射情況下，電場(chǎng)透射系數(shù)如下：

????????????????????????????????????????(5)

其中，?為周?chē)橘|(zhì)的特征阻抗，真空中為，?為阻抗面的阻抗值，當(dāng)時(shí)候，公式(5)改寫(xiě)為：

??????????????????????????????????????(6)

根據(jù)公式(6)，只要能在該位置實(shí)現(xiàn)所需的阻抗值，則能夠?qū)θ肷鋱?chǎng)的任何位置進(jìn)行調(diào)制，并調(diào)制成所需的幅值和相位。