[發(fā)明專利]超材料及其頻率調(diào)節(jié)方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610340612.4
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107404003B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光啟合眾科技有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;張永明

1.一種超材料，其特征在于，包括：

基底材料；

電可控微結(jié)構(gòu)單元陣列，所述電可控微結(jié)構(gòu)單元陣列設(shè)置在所述基底材料上，所述電可控微結(jié)構(gòu)單元陣列包括多個(gè)電可控微結(jié)構(gòu)單元，其中，每個(gè)電可控微結(jié)構(gòu)單元包括：外金屬結(jié)構(gòu)和內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)和所述外金屬結(jié)構(gòu)組成環(huán)形的通道；

變?nèi)荻O管，所述變?nèi)荻O管設(shè)置在所述每個(gè)電可控微結(jié)構(gòu)單元的所述通道內(nèi)，用于根據(jù)加載在所述變?nèi)荻O管兩端的電壓調(diào)節(jié)所述每個(gè)電可控微結(jié)構(gòu)單元的工作頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，其特征在于，所述外金屬結(jié)構(gòu)為方框結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)為矩形金屬貼片，所述內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)嵌套于所述外金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，其特征在于，所述工作頻率的調(diào)節(jié)范圍包括：0.3GHz至300GHz。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，其特征在于，加載在所述變?nèi)荻O管兩端的電壓的取值范圍為：0V至20V。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，其特征在于，所述變?nèi)荻O管在所述環(huán)形的通道中的正-負(fù)極方向與所述超材料中的電磁場方向相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，其特征在于，所述基底材料為非磁性介質(zhì)材料，并且所述基底材料的介電常數(shù)的取值范圍為：2至10，所述基底材料的磁導(dǎo)率為1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，其特征在于，所述電可控微結(jié)構(gòu)單元陣列中任意兩個(gè)所述電可控微結(jié)構(gòu)單元的大小相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的超材料，其特征在于，所述超材料還包括：

同軸通孔，設(shè)置在所述內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)上，所述內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)通過所述同軸通孔與饋電網(wǎng)絡(luò)連接，用于向所述變?nèi)荻O管施加電壓。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，其特征在于，垂直于所述外金屬結(jié)構(gòu)和所述內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)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。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超材料，其特征在于，在預(yù)設(shè)頻段內(nèi)，所述電可控微結(jié)構(gòu)單元陣列中任意相鄰的兩個(gè)電可控微結(jié)構(gòu)單元之間的距離為預(yù)設(shè)距離，其中，所述預(yù)設(shè)距離的取值范圍為：1/2λ至λ，所述λ為所述超材料中電磁波的波長。

11.一種超材料的頻率調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的超材料，所述方法包括：

步驟一：獲取加載至變?nèi)荻O管兩端的電壓值；

步驟二：判斷超材料的工作頻率是否滿足預(yù)設(shè)頻率；

步驟三：如果判斷出所述超材料的工作頻率不滿足所述預(yù)設(shè)頻率，則調(diào)整所述變?nèi)荻O管兩端的電壓值，以使所述超材料的工作頻率滿足所述預(yù)設(shè)頻率，其中，所述超材料的工作頻率隨所述變?nèi)荻O管兩端的電壓變化。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述步驟三包括：

判斷所述超材料的工作頻率是否大于或者等于預(yù)設(shè)頻率；

如果判斷出所述超材料的工作頻率大于或者等于預(yù)設(shè)頻率，則控制降低加載至所述變?nèi)荻O管兩端的電壓值；

如果判斷出所述超材料的工作頻率小于預(yù)設(shè)頻率，則控制增加加載至所述變?nèi)荻O管兩端的電壓值。

13.一種超材料的頻率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的超材料，所述裝置包括：

獲取單元，用于獲取加載至變?nèi)荻O管兩端的電壓值；

判斷單元，用于判斷超材料的工作頻率是否滿足預(yù)設(shè)頻率；

調(diào)整單元，用于判斷出所述超材料的工作頻率不滿足所述預(yù)設(shè)頻率，調(diào)整所述變?nèi)荻O管兩端的電壓值，以使所述超材料的工作頻率滿足所述預(yù)設(shè)頻率，其中，所述超材料的工作頻率隨所述變?nèi)荻O管兩端的電壓變化。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)整單元包括：

判斷模塊，用于判斷所述超材料的工作頻率是否大于或者等于預(yù)設(shè)頻率；

第一控制模塊，用于在判斷出所述超材料的工作頻率大于或者等于預(yù)設(shè)頻率的情況下，控制降低加載至所述變?nèi)荻O管兩端的電壓值；

第一控制模塊，用于在判斷出所述超材料的工作頻率小于預(yù)設(shè)頻率的情況下，控制增加加載至所述變?nèi)荻O管兩端的電壓值。