[發(fā)明專利]一種超材料

有效

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• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN104347951B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創(chuàng)新技術有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 駱希聰

技術領域

本發(fā)明涉及超材料，尤其是涉及用以實現(xiàn)頻選透波的超材料。

背景技術

超材料(Metamaterial)是指一些具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復合結(jié)構或復合材料。超材料的奇特性質(zhì)源于其精密的幾何結(jié)構以及尺寸大小。超材料中的微結(jié)構，大小尺度小于它作用的波長，因此得以對波施加影響。迄今發(fā)展出的超材料包括左手材料、光子晶體、超磁性材料等。左手(LH)材料是一類在一定的頻段下同時具有負的磁導率和負的介電常數(shù)的材料系統(tǒng)(對電磁波的傳播形成負的折射率)。與之相對的是，大多數(shù)自然的材料是RH材料。超材料的奇異性質(zhì)使它具有廣泛的應用前景，從高接收率天線，雷達反射罩甚至是地震預警。

從結(jié)構上看，超材料是由非金屬材料制成的基板和附著在基板表面上或嵌入在基板內(nèi)部的多個導電幾何結(jié)構構成的。基板可以虛擬地劃分為陣列排布的多個基板單元。每個基板單元上附著有導電幾何結(jié)構，從而形成一個超材料單元。整個超材料是由很多這樣的超材料單元組成的，就像晶體是由無數(shù)的晶格按照一定的排布構成的。每個超材料單元上的導電幾何結(jié)構可以相同或者不完全相同。導電幾何結(jié)構是由導電材料組成的具有一定幾何圖形的平面或立體結(jié)構。

由于導電幾何結(jié)構的存在，每個超材料單元具有不同于基板本身的電磁特性，因此所有的超材料單元構成的超材料對電場和磁場呈現(xiàn)出特殊的響應特性。通過對導電幾何結(jié)構設計不同的具體結(jié)構和形狀，可以改變整個超材料的響應特性。因此目前的研究集中于如何設計導電幾何結(jié)構，以獲得所期望的響應特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種超材料，它通過特別設計的導電幾何結(jié)構來實現(xiàn)頻選透波。

本發(fā)明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提出一種超材料，包括介質(zhì)基板和設置于該介質(zhì)基板上和/或嵌入該介質(zhì)基板內(nèi)部的多個導電幾何結(jié)構，每一導電幾何結(jié)構包括導電曲線和與該導電曲線電性隔絕的導電片，其中該多個導電幾何結(jié)構的至少部分導電曲線電性連接，該多個導電幾何結(jié)構的導電片電性隔絕。

在本發(fā)明的一實施例中，該多個導電幾何結(jié)構呈周期性排布和/或非周期性排布。

在本發(fā)明的一實施例中，該多個導電幾何結(jié)構的至少部分導電曲線形成網(wǎng)格，該多個導電幾何結(jié)構的導電片分別對應一網(wǎng)格。

在本發(fā)明的一實施例中，該網(wǎng)格為三角形、四邊形、五邊形、六邊形或圓形、橢圓形。

在本發(fā)明的一實施例中，該導電片為三角形、四邊形、五邊形、六邊形或圓形、橢圓形。

在本發(fā)明的一實施例中，該網(wǎng)格內(nèi)嵌套有另一導電曲線。

在本發(fā)明的一實施例中，該另一導電曲線與該網(wǎng)格內(nèi)的導電片電性隔絕。

在本發(fā)明的一實施例中，該另一導電曲線與該網(wǎng)格電性連接。

在本發(fā)明的一實施例中，該另一導電曲線與該網(wǎng)格電性隔絕。

在本發(fā)明的一實施例中，該另一導電曲線的形狀與該網(wǎng)格形狀相似。

在本發(fā)明的一實施例中，該另一導電曲線的形狀與該網(wǎng)格形狀不相似。

在本發(fā)明的一實施例中，該網(wǎng)格是封閉的。

在本發(fā)明的一實施例中，該網(wǎng)格是開口的。

在本發(fā)明的一實施例中，該多個導電幾何結(jié)構為平面結(jié)構。

在本發(fā)明的一實施例中，該多個導電幾何結(jié)構的導電片位于各網(wǎng)格內(nèi)。

在本發(fā)明的一實施例中，各網(wǎng)格內(nèi)的導電片電性隔絕。

在本發(fā)明的一實施例中，該多個導電幾何結(jié)構為立體結(jié)構。

在本發(fā)明的一實施例中，該導電曲線所形成的網(wǎng)格與該導電片位于不同的平面。

在本發(fā)明的一實施例中，該導電片與對應的網(wǎng)格上下相對。

在本發(fā)明的一實施例中，該導電片與對應的網(wǎng)格上下錯開。

在本發(fā)明的一實施例中，該介質(zhì)基板為復合材料基板或陶瓷基板。

在本發(fā)明的一實施例中，該復合材料包含熱固或者熱塑性材料。

在本發(fā)明的一實施例中，該復合材料為包含纖維、泡沫和/或蜂窩的一層或者多層結(jié)構。

在本發(fā)明的一實施例中，該復合材料含有增強材料，所述增強材料為纖維、織物、或者粒子中的至少一種。

在本發(fā)明的一實施例中，超材料還包含一設置在超材料表面的保護層。

在本發(fā)明的一實施例中，該超材料是設置在通信設備的外殼上。

在本發(fā)明的一實施例中，該通信設備是設置在飛行器、機動車或船上。