[發(fā)明專利]基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件及實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710948041.7
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107863590B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 章海鋒;文永刁
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01P1/16
• 分類號: H01P1/16
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

1.基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件，其特征在于，該多功能器件由單一的等離子體層構(gòu)成，所述等離子體層采用雙端激勵的方式獲得，其上下端各有用于激勵產(chǎn)生等離子體的電極陣列，構(gòu)成一組激勵電極，該組激勵電極連接一個等離子體激勵源進行激勵，等離子體激勵源的通斷和電壓大小通過可編程控制邏輯陣列進行控制，實現(xiàn)對等離子體層的等離子體密度的調(diào)控；該組激勵電極的上下電極陣列之間充滿惰性氣體；所述等離子體層的背面設有電控磁鐵陣列，電控磁鐵陣列產(chǎn)生的磁場區(qū)域大小、強度大小和方向均通過可編程的邏輯陣列進行控制，實現(xiàn)對等離子體回旋頻率的調(diào)控；

控制電控磁鐵陣列產(chǎn)生的磁場區(qū)域大小、強度大小和方向來實現(xiàn)該多功能器件的功能可重構(gòu)：當外加磁場為零時，該多功能器件工作為全向反射器；當外加磁場不為零或方向不同時，該多功能器件工作為極化分離器和隔離器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件，其特征在于，等離子體層的長和寬相等，且遠大于該多功能器件工作頻率的電尺寸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件，其特征在于，通過編程控制等離子體激勵源和電控磁鐵陣列有規(guī)律地產(chǎn)生非磁化和磁化等離子體薄層，非磁化等離子體薄層和磁化等離子體薄層以一種分形序列形式進行多層堆疊的緊密排列，構(gòu)成基于非磁化等離子體/磁化等離子體多層結(jié)構(gòu)；該分形序列為其中，表示S_n集合的補集，n為該分形的階數(shù)，且n1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件，其特征在于，分形初始序列滿足S₀＝{M}、其中，M和P分別表示磁化等離子體薄層和非磁化等離子體薄層。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件，其特征在于，分形初始序列滿足S₀＝{PM}、其中，M和P分別表示磁化等離子體薄層和非磁化等離子體薄層。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件，其特征在于，分形初始序列滿足S₀＝{PMPP}、其中，M和P分別表示磁化等離子體薄層和非磁化等離子體薄層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件，其特征在于，惰性氣體密封在石英玻璃腔體中，電極陣列嵌入石英玻璃腔體中。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件，其特征在于，電極陣列為帶枝節(jié)的三角環(huán)形金屬電極陣列。

9.基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件的實現(xiàn)方法，其特征在于，在一組相對的電極陣列之間填充惰性氣體，通過等離子體激勵源激勵該組電極陣列，獲得等離子體層，在等離子體層的背面設置電控磁鐵陣列；等離子體激勵源的通斷和電壓大小通過可編程控制邏輯陣列進行控制，實現(xiàn)對等離子體層的等離子體密度的調(diào)控；電控磁鐵陣列產(chǎn)生的磁場區(qū)域大小、強度大小和方向均通過可編程的邏輯陣列進行控制，實現(xiàn)對等離子體回旋頻率的調(diào)控；

控制電控磁鐵陣列產(chǎn)生的磁場區(qū)域大小、強度大小和方向來實現(xiàn)該多功能器件的功能可重構(gòu)：當外加磁場為零時，該多功能器件工作為全向反射器；當外加磁場不為零或方向不同時，該多功能器件工作為極化分離器和隔離器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于等離子體的可編程電/磁調(diào)控多功能器件的實現(xiàn)方法，其特征在于，通過編程控制等離子體激勵源和電控磁鐵陣列有規(guī)律地產(chǎn)生非磁化和磁化等離子體薄層，非磁化等離子體薄層和磁化等離子體薄層以一種分形序列形式進行多層堆疊的緊密排列，構(gòu)成基于非磁化等離子體/磁化等離子體多層結(jié)構(gòu)；該分形序列為其中，表示S_n集合的補集，n為該分形的階數(shù)，且n1。