[發(fā)明專利]一種基于共面波導(dǎo)的兩側(cè)加載有狹縫的單負(fù)超材料異質(zhì)結(jié)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011199862.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112490612B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮團(tuán)輝;王利敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 許昌學(xué)院
• 主分類號(hào): H01P7/06
• 分類號(hào): H01P7/06
• 代理公司: 深圳眾邦專利代理有限公司 44545
• 代理人: 崔亞軍

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于共面波導(dǎo)的兩側(cè)加載有狹縫的單負(fù)超材料異質(zhì)結(jié)，包括共面波導(dǎo)、貼片電容、貼片電感、狹縫；共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶左側(cè)半段周期性地刻有狹縫,貼片電容跨過(guò)狹縫，左右兩端通過(guò)焊錫與共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶接通，形成磁單負(fù)超材料；共面波導(dǎo)右側(cè)半段周期性地且對(duì)稱地加載有貼片電感，每一個(gè)貼片電感都跨過(guò)共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶與接地板之間的縫隙，兩端通過(guò)焊錫分別和共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶及接地板接通，形成電單負(fù)超材料；共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶上于單負(fù)超材料異質(zhì)結(jié)的兩側(cè)刻有兩個(gè)狹縫。由該基于共面波導(dǎo)的兩側(cè)加載有狹縫的單負(fù)超材料異質(zhì)結(jié)組成的亞波長(zhǎng)諧振腔在長(zhǎng)度較短時(shí)，也能具有較高的品質(zhì)因數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超材料領(lǐng)域，尤其涉及的是，一種基于共面波導(dǎo)的兩側(cè)加載有狹縫的單負(fù)超材料異質(zhì)結(jié)。

背景技術(shù)

微波諧振腔作為一種重要的微波元件，在微波技術(shù)中有著廣泛的用途。為了使器件小型化，或?yàn)榱四承┨厥鈶?yīng)用，很多情況下人們希望在保證諧振腔共振頻率不變的情況下，其長(zhǎng)度能夠盡可能小，例如小于半個(gè)波長(zhǎng)或更短。為了解決該問(wèn)題，文獻(xiàn)“TuanhuiFeng, Hongpei Han, Limin Wang, Fei Yang, Feiyun Zhang, A new method offabricating single negative metamaterials based on coplanar waveguide [J],Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2018,29(14): 11886-11891.”提出了一種能夠突破半波長(zhǎng)極限的亞波長(zhǎng)諧振腔，該基于共面波導(dǎo)的諧振腔的長(zhǎng)度和共振頻率無(wú)關(guān)，在保證共振頻率不變的情況下，諧振腔的長(zhǎng)度可長(zhǎng)可短，從而可以小于半個(gè)波長(zhǎng)或更短。該亞波長(zhǎng)諧振腔是通過(guò)由電單負(fù)超材料和磁單負(fù)超材料組成的異質(zhì)結(jié)實(shí)現(xiàn)的。然而，這種基于單負(fù)超材料異質(zhì)結(jié)的諧振腔也有其缺點(diǎn)，那就是當(dāng)諧振腔的長(zhǎng)度較短時(shí)，諧振腔的品質(zhì)因數(shù)較低。而品質(zhì)因數(shù)是諧振腔的一個(gè)重要特征參數(shù)，很多情況下，人們都希望諧振腔具有較高的品質(zhì)因數(shù)。因此，現(xiàn)有技術(shù)即文獻(xiàn)“Tuanhui Feng, Hongpei Han,Limin Wang, Fei Yang, Feiyun Zhang, A new method of fabricating singlenegative metamaterials based on coplanar waveguide [J], Journal of MaterialsScience: Materials in Electronics, 2018,29(14): 11886-11891.”所提出的基于共面波導(dǎo)的亞波長(zhǎng)諧振腔存在缺陷（當(dāng)諧振腔的長(zhǎng)度較短時(shí)，品質(zhì)因數(shù)較低），需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是對(duì)于長(zhǎng)度較短的由基于共面波導(dǎo)的單負(fù)超材料異質(zhì)結(jié)組成的亞波長(zhǎng)諧振腔，實(shí)現(xiàn)其品質(zhì)因數(shù)的增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)一種長(zhǎng)度較短時(shí)，也具有較高品質(zhì)因數(shù)的基于共面波導(dǎo)的新型亞波長(zhǎng)諧振腔。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述的技術(shù)方案：一種基于共面波導(dǎo)的兩側(cè)加載有狹縫的單負(fù)超材料異質(zhì)結(jié)，包括共面波導(dǎo)、貼片電容、貼片電感、狹縫；

所述共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶左側(cè)半段周期性地刻有狹縫,所述貼片電容跨過(guò)狹縫，左右兩端通過(guò)焊錫與共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶接通，形成磁單負(fù)超材料；

在所述共面波導(dǎo)右側(cè)半段周期性地且對(duì)稱地(關(guān)于共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶)加載所述貼片電感，每一個(gè)貼片電感都跨過(guò)共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶與共面波導(dǎo)的接地板之間的縫隙，兩端通過(guò)焊錫分別和共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶及共面波導(dǎo)的接地板接通，形成電單負(fù)超材料；

在所述共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶上分別于所述磁單負(fù)超材料的左側(cè)以及電單負(fù)超材料的右側(cè)刻有一個(gè)狹縫, 并且所述磁單負(fù)超材料左側(cè)的狹縫與磁單負(fù)超材料無(wú)間隔緊鄰，所述電單負(fù)超材料右側(cè)的狹縫與電單負(fù)超材料無(wú)間隔緊鄰。

優(yōu)選的，所述共面波導(dǎo)是利用單面印刷電路板實(shí)現(xiàn)，即所述共面波導(dǎo)背面沒(méi)有覆銅。