[發明專利]一種基于等離子體/介質多層結構的磁控功能可重構器件

有效

• 申請號: 201711113656.4
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107959123B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 章海鋒;文永刁;王玲玲
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01Q15/14
• 分類號: H01Q15/14;H01Q15/24;H01P1/36
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 武政

1.一種基于等離子體/介質多層結構的磁控功能可重構器件，其特征在于，包括介質層(1)和等離子體層(2)，所述等離子體層(2)采用雙端激勵的方式獲得，其上下各有用于激勵產生等離子體的電極陣列(3)，構成一組激勵極；其中，一組激勵電極的上下電極間充滿了惰性氣體；一組激勵電極接一個等離子體激勵源(4)進行激勵，該等離子體激勵源(4)的通斷和電壓大小通過可編程控制邏電輯陣列進行控制，實現對等離子體層(2)的等離子體密度進行調控；所述等離子體層(2)的背面有電控磁鐵(5)，所述電控磁鐵(5)產生的磁場強度的大小通過可編程的邏輯陣列進行控制；通過可編程控制邏輯陣列來控制所述電控磁鐵(5)磁場強度的大小就能實現所述器件的功能可重構，實現將全向反射器、極化分離器和隔離器集于一體；當外加磁場為零時，所述器件工作為全向反射器；當外加磁場不為零時，該器件可以工作為極化分離器和隔離器；動態改變所述電控磁鐵(5)產生的磁場的大小，不但能實現該功能可重構器件在全向反射器、模式分離器和隔離器間的切換，而且還能夠實現該功能可重構器件的工作頻域的可調諧性，并實現對其工作帶寬的展寬；所述介質層(1)和等離子體層(2)以一種嵌套的分形序列形式進行多層堆疊的緊密排列；該嵌套分形序列為其中表示S_n-1集合的補集，n為該嵌套分形的階數，且n1。

2.根據權利要求1所述的可重構器件，其特征在于，所述介質層(1)和等離子體層(2)，它們的長a₁和寬a₂大小相等；且其值遠大于這它們兩者各自的厚度。

3.根據權利要求1所述的可重構器件，其特征在于，所述嵌套分形初始序列滿足S₀＝{AP},且分形階數n＝4；其中A和P分別表示介質層(1)和等離子體層(2)。

4.根據權利要求1所述的可重構器件，其特征在于，所述嵌套分形初始序列S₀,的構建形式還可以是S₀＝{AP},或者S₀＝{PAPP},形式的組合；分形階數為n1，其中A和P分別表示介質層(1)和等離子體層(2)。

5.根據權利要求1所述的可重構器件，其特征在于，所述嵌套分形初始序列S₀,的構建介質種類為兩種以上的介質。

6.根據權利要求5所述的可重構器件，其特征在于，所述嵌套分形初始序列S₀,S₀＝{PABP},其中B和C分別表示泡沫層和FR4介質層；其中A和P分別表示介質層(1)和等離子體層(2)。

7.根據權利要求1所述的可重構器件，其特征在于，所述等離子體層(2)內的等離子體為氣態等離子體。

8.根據權利要求7所述的可重構器件，其特征在于，所述等離子體層(2)內填充惰性氣體，并向惰性氣體中添加少量汞以便更容易地獲得等離子體頻率更高的等離子體。

9.根據權利要求1所述的可重構器件，其特征在于，所述的等離子體層(2)可以是任意的可以產生磁光Voigt效應的介質材料。

10.根據權利要求9所述的可重構器件，其特征在于，所述的介質材料為Inb、鐵氧體或液晶。

11.根據權利要求1所述的可重構器件，其特征在于，所述的介質層(1)由石英、泡沫、硅或FR4基板中的任意的一種或者多種介質構成；所述多種介質的介電常數不同。

12.根據權利要求1所述的可重構器件，其特征在于，所述電控磁鐵(5)可以采用任意實現電調控的磁鐵方式。

13.根據權利要求12所述的可重構器件，其特征在于，所述的磁鐵方式以繞線線圈實現。