[發明專利]超表面混響室

在審

• 申請號: 201810065523.2
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108318758A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 李茁;孫恒一;顧長青;陳新蕾;孫運何
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 艾中蘭

本發明提出一種新型超表面混響室，該混響室具有降低其最低可用頻率、擴大混響室內的測試空間并改善混響室內的場均勻性的特點。本發明中所使用的超表面單元具有周期結構性質、尺寸緊湊、寬頻帶、高效率、結構簡單，厚度較薄，易與傳統器件結合，應用廣泛等一系列優點，可適用于一般混響室內，改善混響室內場均勻性，擴大測試空間。

技術領域

本發明屬于新型人工電磁材料領域及混響室的研究領域，具體涉及在混響室內安裝一種超薄超寬帶隨機編碼散射式超表面，實現超表面混響室。

背景技術

早在1968年，Mendes H. A. 教授在洛杉磯的西部電子展覽和交流會議上就提出了將空腔諧振器用于電磁輻射的測量的嘗試，這便是混響室理論上的雛形。隨后在1970年，Jarva W.便將混響室用在了對電纜、連接器以及機殼屏蔽效能的測試之中。混響室以其獨特的優點受到了美國軍方的重視，于是在1971年發布了MIL- STD 1377標準，該標準將其工作推廣到了電子設備的敏感度測試、軍械的抗干擾測試及發射測試等領域，成為了混響室應用的一次技術革新。接著，Corona P. 等學者于1976年提出了將混響室用于對有耗材料的吸收特性和設備輻射發射特性進行測量的相應方法。然而總體看來，在這最初的一二十年里，受當時計算機功能的限制而不可能對混響室進行精細建模并對其內的場分布進行大范圍高精度的分析計算，從而使得混響室發展緩慢，以致“混響室”這一名詞在20世紀80年代中期才由美國國家標準局(NBS，National Bureau of Standards)首次正式提出，并首次建立了一個實際的混響室，從而誕生了混響室的實際雛形。

發明內容

技術問題：為了有效的克服在設計混響室的過程中，實現盡可能降低其最低可用頻率、擴大測試空間及改善混響室內的場均勻性的難題，本發明的目的是提供一種新型混響室，將超薄超寬帶隨機編碼散射式超表面與混響室有機的結合，令其可在超寬的工作頻帶內，實現降低最低可用頻率，擴大混響室內的測試空間，及改善其場均勻性。

本發明具體采用如下技術方案：

一種超表面混響室，其特征在于，所述混響室內至少一墻面上安裝有至少一超表面，超表面與安裝該超表面的墻面平行，并通過機械轉軸與墻體連接，利用超表面0°—360°的自由旋轉實現攪拌特性。

優選地，所述超表面為圓形。

優選地，所述超表面為超薄超寬帶隨機編碼散射式超表面。

優選地，所述超表面由反射幅度相同、反射相位相差π的兩種超表面單元按照遺傳算法得到的優化規律排列組成，以實現散射方向的優化。

本發明還提供了一種超表面，其特征在于由反射幅度相同、反射相位相差π的兩種超表面單元按照遺傳算法得到的優化規律排列組成，超表面單元由底層的金屬板、中間層的介質層及頂層的人工表面電磁結構組成，底層的金屬板和中間層的介質層的橫截面為正方形；人工表面電磁結構由等寬的金屬結構線組成，包括兩個V型諧振器、一個切割線諧振器和兩個V型金屬線結構；兩個V型諧振器位于介質層表面同一對角線上，與y軸夾角45°，且對稱于介質層表面中心分布，“V”字型的開口相對；切割線諧振器位于V型諧振器所在對角線上且連結在兩個V型諧振器之間；兩個V型金屬線結構位于介質層表面另一對角線上，且對稱于介質層表面中心分布，“V”字型的開口相對；其中，V型金屬線結構的夾角為90°，V型諧振器的夾角小于180°；V型金屬線結構的單邊長度小于所述V型諧振器的單邊長度；底層的金屬板和人工表面電磁結構的厚度一致。

與現有技術相比，本發明優勢在于：

1.本發明利用超表面超寬帶特性，可通過一塊或多塊超表面盡可能的覆蓋混響室內的寬工作頻帶。

2.本發明利用超表面的散射特性，令其在混響室內機械旋轉，實現攪拌器的特性，從而可改善混響室內的場均勻性。

3.本發明利用超表面的超薄特性，裝置在混響室內的墻壁上，有效地擴大了原有混響室內的測試空間。