[發明專利]調節電磁波的方法和超材料

在審

• 申請號: 201610339819.X
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107404002A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳超級數據鏈技術有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q15/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 韓建偉,張永明

1.一種調節電磁波的方法，其特征在于，包括：

根據預設角度確定超材料中從相鄰兩個電可控超材料單元反射的電磁波之間的第一相位差，其中，所述超材料包括多個所述電可控超材料單元，所述電可控超材料單元包括變容二極管，其中，所述預設角度為電磁波從所述超材料的表面反射的角度，所述預設角度與所述第一相位差之間存在關聯關系；

根據所述第一相位差確定每個所述電可控超材料單元中所述變容二極管的目標電容；

將每個所述電可控超材料單元中所述變容二極管的電容調節至所述目標電容。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述第一相位差確定每個所述電可控超材料單元中所述變容二極管的目標電容包括：

獲取不同電容下所述超材料的相位隨頻率變化的第一曲線；

根據所述第一曲線和入射到所述超材料的表面的電磁波的第一頻率，獲取在所述第一頻率下相位隨電容變化的第二曲線；

從所述第二曲線中獲取與所述第一相位差對應的所述目標電容。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述超材料包括多個子結構，所述子結構包括多個行單元，每個所述行單元中包括多個所述電可控超材料單元，從所述第二曲線中獲取與所述第一相位差對應的所述目標電容包括：

根據所述第一相位差確定所述子結構中所述行單元的個數；

根據所述行單元的個數確定每個所述行單元所對應的相位；

從所述第二曲線中獲取每個所述行單元所對應的相位所關聯的電容；

將獲取到的電容作為相應的所述行單元的所述目標電容。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據所述第一相位差確定所述子結構中所述行單元的個數包括：

采用以下公式確定所述行單元的個數：

其中，N為每個所述子結構中所述行單元的個數，是所述 第一相位差。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將每個所述電可控超材料單元中所述變容二極管的電容調節至所述目標電容包括：

在預設的電容與電壓的關聯關系中查找與所述目標電容對應的目標電壓；

在所述變容二極管上施加所述目標電壓。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據預設角度確定超材料中從相鄰兩個電可控超材料單元反射的電磁波之間的第一相位差包括：

根據確定所述第一相位差，其中θ是所述預設角度，是所述第一相位差，λ是所述電磁波的波長，p是所述電可控超材料單元的長度，且所述電可控超材料單元的長度和寬度相等，相鄰兩個所述電可控超材料單元的中心點之間的距離與所述長度相同。

7.一種超材料，其特征在于，包括：

基底材料；

電可控超材料單元陣列，設置在所述基底材料上，包括多個電可控超材料單元，其中，所述電可控超材料單元包括：

金屬微結構；

變容二極管，所述變容二極管設置在所述金屬微結構的開口處；

同軸通孔，設置在所述金屬微結構上，所述金屬微結構通過所述同軸通孔與饋電網絡連接，用于向所述變容二極管施加電壓。

8.根據權利要求7所述的超材料，其特征在于，所述金屬微結構為雙K型金屬微結構。

9.根據權利要求7所述的超材料，其特征在于，所述金屬微結構的材料為以下任意一種：銅、銀或者金。

10.根據權利要求7所述的超材料，其特征在于，所述基底材料為非磁性介質材料，所述基底材料的介電常數在2至10之間，磁導率為1。

11.根據權利要求7所述的超材料，其特征在于，垂直于所述金屬微結構的表面入射 的電磁波為平面波，所述電磁波的幅值和相位在垂直于入射方向上相等。

12.根據權利要求7所述的超材料，其特征在于，所述超材料包括多個子結構，所述子結構包括多個行單元，每個所述子結構中所述行單元的個數與第一相位差滿足關系式：其中，N為每個所述子結構中所述行單元的個數，是所述第一相位差。

13.根據權利要求7所述的超材料，其特征在于，所述電可控超材料單元的長度和寬度相等，相鄰兩個所述電可控超材料單元的中心點之間的距離與所述長度相同。