超材料、平板天线、吸波器件、透波器件及电磁调制器件制造技术

技术编号:11238746 阅读:102 留言:0更新日期:2015-04-01 12:14
本实用新型专利技术涉及通信领域,尤其涉及一种超材料以及包括该超材料的平板天线、吸波器件、透波器件及电磁调制器件。其中,超材料包括:导电几何结构层和柔性反射层,所述导电几何结构层包括柔性介质基板和设置在所述柔性介质基板层上的导电几何结构,所述导电几何结构层和所述柔性反射层以在二者之间形成空气层的方式彼此间隔地连接。平板天线、吸波器件、透波器件和电磁调制器件均包含上述超材料。由此,本实用新型专利技术提供了一种重量较低且便于携带的超材料以及重量较低且便于携带的平板天线、吸波器件、透波器件及电磁调制器件。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及通信领域,尤其涉及一种超材料以及包括该超材料的平板天线、吸波器件、透波器件及电磁调制器件。其中,超材料包括:导电几何结构层和柔性反射层,所述导电几何结构层包括柔性介质基板和设置在所述柔性介质基板层上的导电几何结构,所述导电几何结构层和所述柔性反射层以在二者之间形成空气层的方式彼此间隔地连接。平板天线、吸波器件、透波器件和电磁调制器件均包含上述超材料。由此,本技术提供了一种重量较低且便于携带的超材料以及重量较低且便于携带的平板天线、吸波器件、透波器件及电磁调制器件。【专利说明】超材料、平板天线、吸波器件、透波器件及电磁调制器件
本技术涉及通信领域,尤其涉及一种超材料以及包括该超材料的平板天线、吸波器件、透波器件及电磁调制器件。
技术介绍
超材料一般包括金属微结构、介质基板层,金属微结构设置在介质基板层上。其中,金属微结构的厚度一般在几十微米的量级,且通过胶连固化等方式分别附着于介质基板层上下两面。介质基板一般由树脂基材料构成,厚度一般在几个毫米量级。 将该超材料配置成用于平板天线时,金属微结构层的参数选取和排布需要按照特定的方式进行,以实现对电磁波的调制作用。通常,需要根据频率要求设计具有指定特性的功能单元并将其附着在特定的介质基板上。上述方案易受介质基板选材的影响,介质基板的厚度和重量都无法大幅降低,且通常选用的材料在2mm以上的厚度条件下很难实现卷曲性能。 例如,参照图1,示出了利用上述超材料的平板天线,其是一种仅在一个特定的方向传播的天线,包括金属微结构11、介质基板层12、金属反射层13和馈源14,金属微结构11设置在介质基板层12上,二者共同构成金属微结构层,该金属微结构层用于实现对电磁波的调节作用,具体地,用于实现电磁波相位幅度的调控。其中,金属微结构和金属反射层的厚度一般在几十微米的量级,且通过胶连固化等方式分别附着于介质基板层上下两面。介质基板一般由树脂基材料或低介电常数的陶瓷材料构成,厚度一般在几个毫米量级(大于1_)。在该情形下,平板天线的重量较大且不易弯曲折叠。在口面面积较大的条件下只能通过分块拆分的形式减小携带尺寸,非常不便。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种的重量较低且便于携带的超材料以及包括该超材料的平板天线、吸波器件、透波器件及电磁调制器件。 为实现上述目的,本技术一方面提供一种超材料,包括:导电几何结构层和柔性反射层,导电几何结构层包括柔性介质基板和设置在柔性介质基板层上的导电几何结构;其中,导电几何结构层和柔性反射层以在二者之间形成空气层的方式彼此间隔地连接。 根据本技术,还包括:限位件,支撑在导电几何结构层和柔性反射层之间。 根据本技术,导电几何结构层和柔性反射层可拆卸地固定连接。 根据本技术,限位件、导电几何结构层和柔性反射层固化连接。 根据本技术,导电几何结构设置在柔性介质基板的一表面。 根据本技术,柔性反射层位于柔性介质基板的与导电几何结构相反的一侧。 根据本技术,导电几何结构设置在柔性介质基板的两相对表面。 根据本技术,导电几何结构为由金属或非金属的导电材料构成的微结构。 根据本技术,微结构为十字雪花形结构。 根据本技术,柔性介质基板的厚度小于0.5毫米。 根据本技术,柔性介质基板由具有柔性卷曲特性的陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料、或铁磁材料制成。 根据本技术,柔性反射层为柔性的金属反射层。 本技术的另一方面提供一种平板天线,包括馈源以及如上述任一项的超材料。 本技术的再一方面提供一种电磁调制器件,包括如上述任一项的超材料。 本技术的再一方面提供一种透波器件,包括如上述任一项的超材料。 本技术的再一方面提供一种吸波器件,包括如上述任一项的超材料。 相比于现有技术,本专利技术的有益效果在于: 本技术的超材料,以柔性介质基板承载导电几何结构,并以空气层配合导电几何结构和柔性介质基板实现对于电磁波的调制作用。由此,一方面,本技术的超材料整体为柔性并可弯曲折叠,从而可以通过卷曲或折叠减小携带尺寸。另一方面,其具有较轻的重量。进而,本技术的超材料具有良好的轻便性和可携带性。 本技术的平板天线,包括上述超材料。由此,该平板天线可弯曲折叠且具有较轻的重量。进而,本技术的平板天线具有良好的轻便性和可携带性。 本技术的吸波器件,包括上述超材料。由此,该吸波器件可弯曲折叠且具有较轻的重量。进而,本技术的吸波器件具有良好的轻便性和可携带性。 本技术的透波器件,包括上述超材料。由此,该透波器件可弯曲折叠且具有较轻的重量。进而,本技术的透波器件具有良好的轻便性和可携带性。 本技术的电磁调制器件,包括上述超材料。由此,该电磁调制器件可弯曲折叠且具有较轻的重量。进而,本技术的电磁调制器件具有良好的轻便性和可携带性。 【专利附图】【附图说明】 图1现有技术中的平板天线的结构示意图; 图2是本技术的超材料的一个实施例的结构示意图; 图3是本技术的平板天线的一个实施例中的超材料的立体示意图,其具有与图2相同的结构; 图4是图3的平板天线中的导电几何结构的排布示意图; 图5是图4的平板天线中的导电几何结构排布的局部示意图。 【具体实施方式】 以下参见附图描述本技术的【具体实施方式】。 参照图2,本技术的超材料的一个实施例,其包括导电几何结构层21和柔性反射层22,导电几何结构层21包括柔性介质基板和设置在柔性介质基板层上的导电几何结构。其中,导电几何结构层21和柔性反射层22以在二者之间形成空气层23的方式彼此间隔地连接。即,柔性反射层22和包括柔性介质基板和导电几何结构的导电几何结构层21连接,形成了整体超材料。 本实施例的超材料,以柔性介质基板承载导电几何结构,并以空气层23配合导电几何结构和柔性介质基板实现对于电磁波的调制作用。相比较于图1中示出的现有技术的超材料,本实施例通过柔性介质基板和空气层23配合替代了图1中的介质基板层,一方面,柔性介质基板和空气层23的配合使得超材料是整体柔性、可弯曲折叠的,从而可以通过卷曲或折叠减小携带尺寸,并且其重量较现有技术的超材料具有明显地下降。另一方面,导电几何结构、柔性介质基板和空气层23的配合实现了对于电磁波的调制作用。由此,在同样可以实现对于电磁波的调制作用的情况下,本实施例的超材料具有良好的轻便性和可携带性。 具体地,在本实施例中,导电几何结构为由金属或非金属的导电材料构成的微结构,柔性反射层22为柔性的金属反射层。其中,微结构是通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子亥搣离子刻的方法附着在柔性介质基板上。制作微结构的金属可以为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金;制作微结构的非金属导电材料可以为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。进一步,微结构为雪花形结构。该雪花形结构包括十字形结构以及分别设置在十字形结构的四个端点上的四个尺寸相同的一字形结构。更加具体地,在本实施例中,每个十字形结构由两种不同设计的功能单元(分别为竖直功能单元211和水平功能单元212)本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种超材料,其特征在于,包括:导电几何结构层(21)和柔性反射层(22),所述导电几何结构层(21)包括柔性介质基板和设置在所述柔性介质基板层上的导电几何结构;其中,所述导电几何结构层(21)和所述柔性反射层(22)以在二者之间形成空气层(23)的方式彼此间隔地连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:深圳光启高等理工研究院
类型:新型
国别省市:广东;44

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