[實用新型]透波超材料

有效

• 申請號: 201320787696.8
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN204045739U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 劉若鵬;王海蓮
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創新技術有限公司
• 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

本實用新型涉及超材料技術，更具體地說，涉及一種透波超材料。

背景技術

超材料是指具備一些天然材料所不具備的超常物理性質的人工復合結構或復合材料。利用超材料能任意設計材料的電磁參數，使得超材料具備諸如超高介電常數、負磁導率、吸收電磁波、偏折電磁波等電磁效應。超材料通過在材料的關鍵物理尺度上的結構有序設計，可以突破某些表觀自然規律的限制，從而獲得超出自然界固有的普通性質的超常材料功能。

現有的超材料技術無法實現較寬頻帶的透波，從而限制了超材料的應用。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述無法實現寬頻透波的缺陷，提供一種透波超材料。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種透波超材料，包括由非金屬材料制成的第一基板以及陣列排布在第一基板表面的多個人造微結構，所述人造微結構包括方環結構以及設置在方環結構內部的圓環結構。

在本實用新型所述的透波超材料中，所述方環結構和圓環結構由金屬線制成。

在本實用新型所述的透波超材料中，所述方環結構的金屬線的線寬等于所述圓環結構的金屬線的線寬。

在本實用新型所述的透波超材料中，所述方環結構為正方環形結構。

在本實用新型所述的透波超材料中，所述方環結構的邊長大于所述圓環結構的直徑。

在本實用新型所述的透波超材料中，所述方環結構與所述圓環結構的中心重合。

在本實用新型所述的透波超材料中，所述透波超材料還包括第二基板，所述人造微結構夾設在第一基板和第二基板之間。

在本實用新型所述的透波超材料中，所述第一基板和第二基板由陶瓷材料制得。

在本實用新型所述的透波超材料中，所述所述陶瓷材料的損耗角正切小于0.02，相對介電常數為2～4。

在本實用新型所述的透波超材料中，所述人造微結構通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法附著在基板上。

實施本實用新型的技術方案，具有以下有益效果：本實用新型通過具體設計人造微結構的形狀，使得人造微結構對較寬頻帶的電磁波具有良好的透波響應。在7-18GHZ內，本實用新型的透波超材料的插入損耗可控制在-1dB以內。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是本實用新型一實施例的透波超材料的結構示意圖；

圖2是單個人造微結構的示意圖；

圖3是多個人造微結構在基板上的排布示意圖；

圖4是圖1的剖視圖；

圖5是依據本實用新型一實施例的透波超材料的透射系數S21示意圖。

具體實施方式

本實用新型提供了一種透波超材料，包括由非金屬材料制成的第一基板以及陣列排布在第一基板表面的多個人造微結構。制造基板的材料有多種選擇，例如陶瓷、FR4、F4B（聚四氟乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯，High?Density?Polyethylene）、ABS（Acrylonitrile?Butadiene?Styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）、鐵電材料、或者鐵磁材料等。

人造微結構為導電材料制成的具有一定幾何圖案的平面結構。這里的導電材料，可以是金、銀、銅等導電性能良好的金屬材料，或者主要成分為金、銀、銅中的一種或兩種的合金材料，也可以是碳納米管、摻鋁氧化鋅、銦錫氧化物等可以導電的非金屬材料。本實用新型中，優選銅或銀。

如圖1所示，本實施例中的透波超材料包括兩層基板，即由非金屬材料制成的第一基板10和第二基板20，以及夾設于第一基板10與第二基板20之間且陣列排布的多個人造微結構30。人造微結構之間間隔一定距離。透波超材料的剖視圖如圖4所示，第一基板10與第二基板20之間排布有多個人造微結構，形成一層人造微結構層A。第一基板10和第二基板20可以選取介電常數為2～4，損耗角正切不超過0.02的陶瓷材料，優選介電常數為3，損耗角正切為0.01的陶瓷材料。