【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无源微波器件及超材料领域,具体涉及一种基于石墨烯DC接触的双功能极化转换器。
技术介绍
电磁波的极化方向是指电磁波在空间传播时其电场矢量的瞬时取向。在各种天线系统,还有微波与光学仪器设备中,经常需要在不同极化状态之间的转换,以获得某种单极化波或双极化波。极化转换器要求的指标主要为性能高、损耗低、尺寸小、成本低和设计简单几方面。随着人工超材料技术的飞速发展,其在电磁波传播中的应用日益增多。也出现了多种基于人工超材料的极化转换器,其原理是通过在介质表面设计不同的金属结构单元实现对电磁波的幅值和相位的调控。超材料的极化转换器结构简单,制造成本低,尺寸小,转换效率高,便于控制和设计,因此得到青睐,近年来在电磁波的极化转换方面应用人工超材料的设计有显著增长。如2012年公开的中国专利申请201110061752“一种超材料极化转换器”,2015年公开的中国专利申请201310332273“实现极化转换的超材料和极化器”。但现有的极化转换器往往只具有单一的极化转换功能,例如单功能交叉极化转换器或者圆极化转换器。最近出现的基于石墨烯材料的极化转换器,一定程度改善上述问题,但是也存在一些缺点,比如结构复杂,不易实现。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种基于石墨烯DC接触的双功能极化转换器,在金属底层、硅中层和二氧化硅表层基底上为“工”型石墨烯臂与“工”型金属臂构成的单元结构,相同的单元结构排成阵列。纵向的相邻单元结构的石墨烯臂相互连接,横向的相邻单元结构的金属臂之间有间隙。因纵向石墨烯臂之间形成DC接触,即在本方案极化器两端加电压即可控制整个极化器件上石 ...
【技术保护点】
一种基于石墨烯DC接触的双功能极化转换器,包括基底和在基底表面的人工结构(1),所述基底包括金属底层(4)、硅中层(3)和二氧化硅表层(2),所述人工结构(1)为在基底表层上排成阵列的单元结构,其特征在于:所述单元结构为相互正交、中心重合的“工”型石墨烯臂(12)与“工”型金属臂(11),纵向的相邻单元结构的石墨烯臂(12)相互连接,横向的相邻单元结构的金属臂(11)之间有间隙;单元结构阵列的中心处于基底中心线上,纵向为10~200个单元结构,横向为10~200个单元结构。
【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯DC接触的双功能极化转换器,包括基底和在基底表面的人工结构(1),所述基底包括金属底层(4)、硅中层(3)和二氧化硅表层(2),所述人工结构(1)为在基底表层上排成阵列的单元结构,其特征在于:所述单元结构为相互正交、中心重合的“工”型石墨烯臂(12)与“工”型金属臂(11),纵向的相邻单元结构的石墨烯臂(12)相互连接,横向的相邻单元结构的金属臂(11)之间有间隙;单元结构阵列的中心处于基底中心线上,纵向为10~200个单元结构,横向为10~200个单元结构。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯DC接触的双功能极化转换器,其特征在于:所述单元结构中石墨烯臂(12)与金属臂(11)正交的重叠处,石墨烯臂(12)被压在金属臂(11)下方。3.根据权利要求1所述的基于石墨烯DC接触的双功能极化转换器,其特征在于:所述“工”型石墨烯臂(12)与“工”型金属臂(11)均以臂的纵向中心线为左右对称、以臂的横向中心线为上下对称。4.根据权利要求1所述的基于石墨烯DC接触的双功能极化转换器...
【专利技术属性】
技术研发人员:高喜,杨万里,余行阳,曹卫平,李海鸥,于兴华,姜彦南,
申请(专利权)人:桂林电子科技大学,
类型:发明
国别省市:广西;45
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