專利名稱：一種改變電磁波闊度的超材料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改變電磁波闊度的超材料裝置。
背景技術(shù)：
電磁波的闊度是指電磁波的輻射范圍，在現(xiàn)有的通信系統(tǒng)中，電磁波輻射的闊度越大，則其信號覆蓋面越廣。平面波是電磁波傳輸?shù)末`種方式，采用平面波傳輸電磁波相比球面波能極大的擴大電磁波的傳輸距離，而采用平面波傳輸電磁波時，其電磁波闊度受限制，不如球面波的傳輸闊度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，提供ー種利用超材料原理設(shè)計的，將電磁波以平面波傳輸同時又能改變平面電磁波闊度的超材料裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，提出一種改變電磁波闊度的超材料裝置，其包括同中心軸設(shè)置的第一超材料板以及第ニ超材料板，所述第一超材料板長度小于第二超材料板長度；所述第一超材料板包括多片折射率分布相同的第一功能超材料片層，所述第二超材料板包括多片折射率分布相同的第二功能超材料片層；所述第一功能超材料片層的折射率以第一功能超材料片層的中心點為圓心呈圓形分布，相同半徑r處的折射率相同，半徑為r處的折射率分布規(guī)律為
權(quán)利要求
1.一種改變電磁波闊度的超材料裝置，其特征在于包括同中心軸設(shè)置的第一超材料板以及第ニ超材料板，所述第一超材料板長度小于第二超材料板長度；所述第一超材料板包括多片折射率分布相同的第一功能超材料片層，所述第二超材料板包括多片折射率分布相同的第二功能超材料片層；所述第一功能超材料片層的折射率以第一功能超材料片層的中心點為圓心呈圓形分布，相同半徑r處的折射率相同，半徑為r處的折射率分布規(guī)律為
2.如權(quán)利要求I所述的超材料裝置，其特征在于所述第一超材料板還包括M片折射率分布不同的第一漸變超材料片層，其中第一層第一漸變超材料片層的折射率為nmin，除第ー層第一漸變超材料片層外，M層第一漸變超材料片層中第j層第一漸變超材料片層的折射率分布與第一功能超材料片層的折射率分布n (r)的對應關(guān)系為 η,· (r) = (nmin)J/MX (n (r))(.飾。
3.如權(quán)利要求I所述的超材料裝置，其特征在于所述第二超材料板還包括N片折射率分布不同的第二漸變超材料片層，其中第一層第二漸變超材料片層的折射率為為nmin，除第一層第二漸變超材料片層外，N層第二漸變超材料片層中第k層第二漸變超材料片層的折射率分布與第二功能超材料片層的折射率分布n (R)的對應關(guān)系為 nk(R) = (nmin)k/NX(n(R))(N-k)/N。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的超材料裝置，其特征在于所述第一功能超材料片層、第二功能超材料片層、第一漸變超材料片層以及第ニ漸變超材料片層上均周期排布有多個人造微結(jié)構(gòu)以改變第一功能超材料片層、第二功能超材料片層、第一漸變超材料片層以及第二漸變超材料片層每點的折射率值。
5.如權(quán)利要求4所述的超材料裝置，其特征在于所述人造微結(jié)構(gòu)為人造金屬微結(jié)構(gòu)，所述人造金屬微結(jié)構(gòu)拓撲圖案呈各向同性。
6.如權(quán)利要求5所述的超材料裝置，其特征在于所述人造金屬微結(jié)構(gòu)呈平面雪花狀，其具有相互垂直平分的第一金屬線及第二金屬線，所述第一金屬線與第二金屬線的長度相同，所述第一金屬線兩端連接有相同長度的兩個第一金屬分支，所述第一金屬線兩端連接在兩個第一金屬分支的中點上，所述第二金屬線兩端連接有相同長度的兩個第二金屬分支，所述第二金屬線兩端連接在兩個第二金屬分支的中點上，所述第一金屬分支與第二金屬分支的長度相等。
7.如權(quán)利要求6所述的超材料裝置，其特征在于所述平面雪花狀的人造金屬微結(jié)構(gòu)的每個第一金屬分支及每個第二金屬分支的兩端還連接有完全相同的第三金屬分支，相應的第三金屬分支的中點分別與第一金屬分支及第ニ金屬分支的端點相連。
8.如權(quán)利要求6所述的超材料裝置，其特征在于所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的第一金屬線與第二金屬線均設(shè)置有兩個彎折部，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)繞垂直于第一金屬線與第二金屬線交點的軸線向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。
9.如權(quán)利要求5所述的超材料裝置，其特征在于所述第一超材料板長度為O.2至O. 4米，所述第二超材料板長度為O. 6至O. 8米，所述第一超材料板與第二超材料板之間的間距為O. 2米。
10.如權(quán)利要求9所述的超材料裝置，其特征在于所述第一超材料板以及第ニ超材料板上的最大折射率值nmax為4. 92，最小折射率值nmin為I. 28。
全文摘要
本發(fā)明公開一種改變電磁波闊度的超材料裝置，其包括同中心軸設(shè)置的第一超材料板以及第二超材料板，所述第一超材料板長度小于第二超材料板長度；所述第一超材料板將饋源輻射的電磁波發(fā)散，所述第二超材料板將發(fā)散的電磁波轉(zhuǎn)換為平面波傳輸。本發(fā)明超材料裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、能擴大電磁波的闊度且擴大電磁波的傳輸距離。
文檔編號H01Q15/02GK102683873SQ20121012775
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者劉若鵬, 寇超鋒, 李云龍, 趙治亞 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司