基于石墨烯的人工超表面电磁波幅度调制器制造技术

本发明专利技术提出一种石墨烯的人工超表面电磁波幅度调制器，主要解决现有电磁波幅度调制器调制范围小、调制带宽窄的技术问题，包括直流电源和由上而下依次层叠的频率选择表面、三层介质基板和反射板；在第二介质层与反射板间设有相对介电常数小于3的介质层，展宽了吸波带宽；频率选择表面由m×n个十字形周期单元构成，十字形单元的中心为嵌入石墨烯薄膜的矩形环金属贴片，矩形环金属贴片上下连有金属枝节；水平金属细导线将整行单个十字形单元串接一体。本发明专利技术结构简单，采用嵌入石墨烯薄膜的金属贴片使调制带宽更宽且反射波调制幅度更大；使用电导率高的反射板，减小了吸波器对电磁波的透射。适用于主动电磁隐身和电光开关设备。

Graphene based ultra surface electromagnetic wave amplitude modulator

The invention provides artificial super surface electromagnetic wave amplitude modulator of a graphene, which mainly solves the existing electromagnetic wave amplitude modulation, modulation bandwidth of small technical problems, including DC power supply and the sequentially stacked frequency selective surface and three layer dielectric substrate and a reflection plate; on the second dielectric layer and the reflecting plate a relative dielectric constant of dielectric layer is less than 3, broaden the absorbing bandwidth; surface by m * n cross cycle unit composed of frequency selection, cross unit center of the rectangular graphene film embedded ring metal patch, a rectangular metal patch on the ring is connected with the metal side; the level of metal thin wire the whole row of single cross unit cascade development. The structure of the invention is simple, and the metal patch with graphene film is used to make the modulation bandwidth wider and the modulation amplitude of the reflected wave larger; and the reflection plate with high conductivity is used to reduce the transmission of the electromagnetic wave by the absorber. It is suitable for active electromagnetic stealth and electro-optical switch equipment.

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯的人工超表面电磁波幅度调制器
本专利技术属于电磁隐身
，主要涉及幅度调制器，具体是一种基于石墨烯的人工超表面电磁波幅度调制器，可用于主动电磁隐身和电光开关设备。
技术介绍
石墨烯是由单层六边形原胞碳原子组成的蜂窝状二维薄膜材料，具有独特的二维结构和零带隙电子能带，拥有极高的电子及空穴迁移率，优异的力学、电学、光学性能以及良好的电导率可调特性，适合应用于光学器件和透明电磁器件，如极化器、滤波器、反射器、调制器以及表面等离极化激元(SPP)传输器等，是一种性能可调、极富潜力的新材料。人工电磁超表面是由一系列人工设计的二维周期结构排列构成，具有平面化、宽频域、宽角域、可编程等电磁调控特性。为了实现电磁波的动态调制，科学家们提出了半导体、相变材料、液晶等这类活性媒质，其光电性质会随外加光、电、热等变化而变化，可实现可调电磁波超材料。然而由于这些材料本身有着容易受温度变化影响或性质变化范围较小的局限性，并不能完全达到人们对主动调制范围、稳定性和速度等要素的要求。而石墨烯超材料则具有调制方便、调制范围较大等优势，因此将石墨烯和人工电磁超表面这两种二维材料进行结构一体化设计，通过在本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于石墨烯的人工超表面电磁波幅度调制器，包括直流电源(2)和由上而下依次层叠的频率选择表面(4)、介质基板(3)和反射板(1)，频率选择表面(4)是呈周期排列的金属表面结构，其特征在于，所述介质基板(3)为三层结构，在第二介质层(32)与反射板(1)之间设有相对介电常数小于3的第三介质层(33)；频率选择表面(4)的金属表面结构由m×n个十字形周期单元构成，其中m≥2，n≥2，每个十字形单元的中心均为金属贴片(41)，金属贴片(41)的中心嵌入石墨烯薄膜(42)，金属贴片(41)的上下两侧连有完全相同的金属枝节(43)；频率选择表面(4)中的每一行通过水平金属细导线(44)将整行中所有单个十字...

【技术特征摘要】
1.基于石墨烯的人工超表面电磁波幅度调制器，包括直流电源(2)和由上而下依次层叠的频率选择表面(4)、介质基板(3)和反射板(1)，频率选择表面(4)是呈周期排列的金属表面结构，其特征在于，所述介质基板(3)为三层结构，在第二介质层(32)与反射板(1)之间设有相对介电常数小于3的第三介质层(33)；频率选择表面(4)的金属表面结构由m×n个十字形周期单元构成，其中m≥2，n≥2，每个十字形单元的中心均为金属贴片(41)，金属贴片(41)的中心嵌入石墨烯薄膜(42)，金属贴片(41)的上下两侧连有完全相同的金属枝节(43)；频率选择表面(4)中的每一行通过水平金属细导线(44)将整行中所有单个十字形单元串接成一体，并且每一行用于串接所有单元的水平金属细导线(44)末端均连接到同一个电极进行馈电；直流电源(2)的正极加载到每一行水平金属细导线(44)末端连接的电极上，负极加载到第二介质层(32)表面的电极上，直流电源(2)加载的电压间接控制调制器的调...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴边，李慧玲，赵雨桐，张伟，贺连星，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61