專利名稱：用于匯聚微波的導(dǎo)體件陣列凸透鏡的制作方法
用于匯聚微波的導(dǎo)體件陣列凸透鏡發(fā)明目的本發(fā)明涉及用于匯聚微波的導(dǎo)體件陣列凸透鏡，該凸透鏡能滿足對(duì)微波聚束的要求，以實(shí)現(xiàn)利用微波的高效、準(zhǔn)確照射處理和快速成像等功能。此處所說的微波是指波長(zhǎng)為0.1毫米至1米的電磁波。
背景技術(shù)：
目前在自由空間中對(duì)微波聚束的方式主要有介質(zhì)透鏡和反射天線，以實(shí)現(xiàn)微波照射處理、微波成像和探測(cè)等功能。比如在對(duì)病變組織的醫(yī)療照射處理時(shí)，需要對(duì)微波進(jìn)行聚束，以便提高微波照射的強(qiáng)度和準(zhǔn)確性，增強(qiáng)處理效果和避免對(duì)正常人體組織的損傷。微波聚束技術(shù)經(jīng)多年發(fā)展，形成了各種各樣的技術(shù)和設(shè)備，能滿足大多數(shù)的應(yīng)用需求，但還存在以下兩個(gè)問題1)用于微波的介質(zhì)透鏡一般采用高分子等絕緣材料制作，存在材料體積和重量大、微波信號(hào)損失大的缺點(diǎn)，對(duì)應(yīng)用十分不利。2)用于微波成像或探測(cè)的反射天線技術(shù)一般是通過掃描方法實(shí)現(xiàn)的，無法對(duì)各方向射來的微波進(jìn)行同時(shí)聚焦，因而微波成像或探測(cè)的速度較慢。檢索結(jié)果表明，沒有發(fā)現(xiàn)針對(duì)上述問題的導(dǎo)體件陣列凸透鏡的文獻(xiàn)報(bào)道。本發(fā)明采用特別設(shè)計(jì)的導(dǎo)體件陣列凸透鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)微波的聚束，解決上述問題，實(shí)現(xiàn)高效、便捷的微波照射處理技術(shù)、微波成像和探測(cè)技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供用于匯聚微波的導(dǎo)體件陣列凸透鏡，它利用尺寸小于特定微波波長(zhǎng)的單個(gè)導(dǎo)體件對(duì)微波的強(qiáng)烈的作用，采取類似玻璃凸透鏡匯聚可見光的工作方式，對(duì)微波予以匯聚；由于導(dǎo)體件比絕緣介質(zhì)能對(duì)微波產(chǎn)生更強(qiáng)的作用，導(dǎo)體件陣列凸透鏡具有對(duì)微波的匯聚作用強(qiáng)、對(duì)微波的吸收損失小等特點(diǎn)，同時(shí)導(dǎo)體件陣列凸透鏡所需的材料量相對(duì)較少，降低了透鏡重量。導(dǎo)體件陣列凸透鏡可用來提高微波束的強(qiáng)度，還能用作聚焦透鏡來實(shí)現(xiàn)微波的快速成像或探測(cè)。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是用于匯聚微波的導(dǎo)體件陣列凸透鏡， 其主體部分是空間上彌散分布著若干導(dǎo)體件而形成的三維陣列，這種三維陣列在空間上構(gòu)成凸透鏡，即凸透鏡的本體及輪廓由導(dǎo)體件陣列形成；各個(gè)導(dǎo)體件相互之間保持電絕緣，每一個(gè)導(dǎo)體件的形狀不限，可以呈顆粒狀、針狀、片狀等任意形狀；所有的導(dǎo)體件由絕緣材料實(shí)現(xiàn)空間固定，所采用的絕緣材料應(yīng)對(duì)微波的吸收和反射作用??；在垂直于光軸的方向上， 導(dǎo)體件本身尺寸及相鄰導(dǎo)體件之間的間隔均小于所使用微波的波長(zhǎng)。在使用導(dǎo)體件陣列凸透鏡時(shí)，讓微波穿過導(dǎo)體件陣列凸透鏡，就可以使微波得到一定程度的匯聚集中。本發(fā)明的有益效果是，首先，導(dǎo)體件陣列凸透鏡對(duì)微波的匯聚作用強(qiáng)；其次，導(dǎo)體件陣列凸透鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造；第三，導(dǎo)體件陣列凸透鏡重量小，便于實(shí)際應(yīng)用；第四， 穿過導(dǎo)體件陣列凸透鏡的微波信號(hào)損失相對(duì)較小。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的主視圖。圖2為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的剖視圖。圖3為本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的主視圖。圖4為本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的剖視圖。
圖5為本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的主視圖。圖6為本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的剖視圖。圖中1.導(dǎo)體件陣列雙面凸透鏡，2.絕緣材料，3.導(dǎo)體顆粒，4.導(dǎo)體針，5.導(dǎo)體件陣列平凸透鏡，6.導(dǎo)體件陣列彎凸透鏡。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的用絕緣材料把若干個(gè)導(dǎo)體件固定在空間上，使這些導(dǎo)體件彌散分布，形成導(dǎo)體件的空間陣列，同時(shí)絕緣材料使這些導(dǎo)體件相互絕緣；導(dǎo)體件的空間陣列的外輪廓可以是各種凸透鏡的外形，包括雙面凸透鏡、平凸透鏡、 彎凸透鏡等等，從而構(gòu)成各種形狀的導(dǎo)體件陣列凸透鏡，即導(dǎo)體件陣列雙面凸透鏡、導(dǎo)體件陣列平凸透鏡、導(dǎo)體件陣列彎凸透鏡等。在圖1和圖2所示的實(shí)施方案中，導(dǎo)體顆粒3彌散分布在絕緣材料2基體中，所有導(dǎo)體顆粒3的空間分布形成一個(gè)導(dǎo)體件陣列雙面凸透鏡1。單個(gè)導(dǎo)體顆粒3的尺寸以及相鄰導(dǎo)體顆粒3之間的距離小于所使用微波的波長(zhǎng)。在圖3和圖4所示的實(shí)施方案中，導(dǎo)體針4由絕緣材料2固定，所有導(dǎo)體針4的一側(cè)端點(diǎn)在空間上構(gòu)成一個(gè)曲面，另一側(cè)端點(diǎn)在空間上構(gòu)成一個(gè)平面，這樣，所有導(dǎo)體針4的陣列在空間上形成一個(gè)導(dǎo)體件陣列平凸透鏡5。導(dǎo)體針4的直徑以及相鄰導(dǎo)體針4之間的距離小于所使用微波的波長(zhǎng)。在圖5和圖6所示的實(shí)施方案中，導(dǎo)體顆粒3彌散分布在絕緣材料2基體中，所有導(dǎo)體顆粒3的空間分布形成一個(gè)導(dǎo)體件陣列彎凸透鏡6。單個(gè)導(dǎo)體顆粒3的尺寸以及相鄰導(dǎo)體顆粒3之間的距離小于所使用微波的波長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.用于匯聚微波的導(dǎo)體件陣列凸透鏡，其特征是凸透鏡主體部分是空間上彌散分布著若干導(dǎo)體件所形成的三維陣列，這種三維陣列在空間上構(gòu)成凸透鏡的本體及輪廓；各個(gè)導(dǎo)體件相互之間保持電絕緣，每一個(gè)導(dǎo)體件的形狀不限，可以呈顆粒狀、針狀、片狀等任意形狀；所有的導(dǎo)體件由絕緣材料實(shí)現(xiàn)空間固定，所采用的絕緣材料應(yīng)對(duì)微波的吸收和反射作用小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于匯聚微波的導(dǎo)體件陣列凸透鏡，其特征是導(dǎo)體件的空間陣列的外輪廓可以是各種凸透鏡的外形，包括雙面凸透鏡、平凸透鏡、彎凸透鏡等等，從而構(gòu)成各種形狀的導(dǎo)體件陣列凸透鏡，即導(dǎo)體件陣列雙面凸透鏡、導(dǎo)體件陣列平凸透鏡、導(dǎo)體件陣列彎凸透鏡等。
全文摘要
一種用于匯聚微波的導(dǎo)體件陣列凸透鏡屬于電磁波技術(shù)領(lǐng)域，其主體部分是空間上彌散分布著若干導(dǎo)體件所形成的三維陣列，這種三維陣列在空間上構(gòu)成凸透鏡的本體及輪廓；各個(gè)導(dǎo)體件相互之間保持電絕緣，每一個(gè)導(dǎo)體件的形狀不限，可以呈顆粒狀、針狀、片狀等任意形狀；所有的導(dǎo)體件由絕緣材料實(shí)現(xiàn)空間固定，所采用的絕緣材料應(yīng)對(duì)微波的吸收和反射作用??；在使用導(dǎo)體件陣列凸透鏡時(shí)，讓微波穿過導(dǎo)體件陣列凸透鏡，就可以使微波得到一定程度的匯聚集中。
文檔編號(hào)G02B3/00GK102590898SQ20111000163
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者劉薇, 張濤, 武東博, 趙嘉功, 陳潔 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)