【技术实现步骤摘要】
利用超材料特性扩大液晶调谐范围的方法及系统
本专利技术涉及电磁超材料应用
，具体地，涉及一种利用超材料特性扩大液晶调谐范围的方法及系统。
技术介绍
下一代通信系统中的最新发展已经提高了对具有高数据传输速率能力系统的需求。因此，可重构的系统更具吸引力。在微带电路中，经常使用PIN二极管或者变容二极管来实现可重构性。但是随着频率的提高，PIN二极管和变容二极管会产生寄生效应。因此它们不适用于高频。向列态液晶作为一种连续可调的各向异性电介质，在可调材料中起着重要作用。液晶的介电常数通过施加静电场或磁场而发生变化。液晶广泛用于微波领域，如移相器，反射阵，漏波天线等。但是由于液晶的可调谐范围较小，使之适用范围大大受限。专利文献CN105914470A公开了一种电调谐范围可变的液晶贴片天线及其制备、使用方法，同样存在上述的缺陷。超材料：是任何材料设计成具有未在天然材料中发现的属性，比如具有负介电常数，负磁导率，负折射率等特性。超材料通常是一种周期性结构的人工材料，广泛用于医疗设备，航空，传感器检测，人群控制，天线罩...
【技术保护点】
1.一种利用超材料特性扩大液晶调谐范围的方法，其特征在于，包括：/n原参数提取步骤：提取原始液晶在工作频段的介电常数变化范围；/n超材料设计步骤：根据原始液晶与超材料结构单元的排列方式计算需要的超材料结构单元的介电常数范围，得到满足条件的超材料结构单元；/n结合步骤：将原始液晶与设计的超材料单元结构相结合，得到新材料结构单元。/n
【技术特征摘要】
1.一种利用超材料特性扩大液晶调谐范围的方法，其特征在于，包括：
原参数提取步骤：提取原始液晶在工作频段的介电常数变化范围；
超材料设计步骤：根据原始液晶与超材料结构单元的排列方式计算需要的超材料结构单元的介电常数范围，得到满足条件的超材料结构单元；
结合步骤：将原始液晶与设计的超材料单元结构相结合，得到新材料结构单元。
2.根据权利要求1所述的利用超材料特性扩大液晶调谐范围的方法，其特征在于，超材料结构单元的介电常数范围包括：
在超材料结构单元与原始液晶在电场方向堆叠放置时，所述超材料结构单元的介电常数εr2满足：
其中εr1为原始液晶的介电常数，h1为原始液晶在电场方向的尺寸，h2为超材料结构单元在电场方向的尺寸。
3.根据权利要求1所述的利用超材料特性扩大液晶调谐范围的方法，其特征在于，超材料结构单元的介电常数范围包括：
在超材料结构单元与原始液晶在磁场方向平行放置时，所述超材料结构单元的介电常数εr2满足：
其中εr1为原始液晶的介电常数，d1为原始液晶在磁场方向的尺寸，d2为超材料结构单元在磁场方向的尺寸。
4.根据权利要求1所述的利用超材料特性扩大液晶调谐范围的方法，其特征在于，原始液晶的介电常数变化范围Δε1与折射率变化范围Δn1关系为：
n1为原始液晶的折射率，ε1为原始液晶的介电常数。
5.根据权利要求1所述的利用超材料特性扩大液晶调谐范围的方法，其特征在于，新材料结构单元的介电常数变化范围Δεeq与折射率变化范围Δneq关系为：
εeq为新材料结构单元的介电常数，neq为新材料结构单元的折射率。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。