本发明专利技术涉及一种波导中电磁能流操控装置，属于电磁波技术领域。该装置包括：第一电磁能流调控模块，其包括第一电谐振结构、第一磁谐振结构和包含二极管的第二磁谐振结构；第二电磁能流调控模块，其包括第一电谐振结构、第一磁谐振结构和包含二极管的第二电谐振结构；其中，第一电谐振结构和第一磁谐振结构用于调控波导中平行于电磁波传输方向上的介电常数和磁导率；第二磁谐振结构和第二电谐振结构通过改变二极管的工作状态调整波导中垂直于电磁波传输方向的磁导率和介电常数从而操控电磁能流的大小。本发明专利技术提供的波导中电磁能流操控装置通过谐振结构调控波导中电磁能流的大小，不改变波导的工作频率，且能够对波导中的电磁能流实时调控。能流实时调控。能流实时调控。
【技术实现步骤摘要】
一种波导中电磁能流操控装置
[0001]本专利技术涉及电磁波
，尤其是指一种波导中电磁能流操控装置。
技术介绍
[0002]波导是一种传输电磁能量的重要装置，因此波导中的电磁能流调控一直是电磁研究领域的热门问题。
[0003]传统的调控波导中电磁能流的方法主要包括两种：第一种是在波导中放入电介质等材料来改变电磁能流分布，在电介质波导中，电磁波被电介质表面的全内反射限制在电介质内部，通过不同材料掺杂，影响电磁波在波导的反射和色散，进而实现电磁能流的分布。但是由于电介质波导的横截面直径小于波长能量级，电磁波不能在其中有效传播。另一种方式通过改变波导的边界结构、材料或形状，从而影响电磁波的反射或色散，以改变波导内电磁能流分布。但是这两种方法均存在以下几个问题：波导模式具有较低的截止频率和较高的频率边界，超出此范围的频率会在其他模式中起作用，因此不同的频率会在波导中形成不同的模式，波导的主模式为电磁波能量引导效率最高的模式，而在同一个波导上工作的多个模式会对主模式产生干扰。除此之外，传统的波导电磁能流调控方法只能实现固定路径上电磁能流的调控，而不能对波导中的电磁能流进行实时调控。
[0004]综上所述，现有的电磁能流调控方法会改变波导内电磁波频率从而影响电磁波传输，且无法对波导中的电磁能流实现实时调控的问题。
技术实现思路
[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中电磁能流调控方法会改变波导内电磁波频率从而影响电磁波传输，且无法对波导中的电磁能流实现实时调控的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种波导中电磁能流操控装置，包括：
[0007]第一电磁能流调控模块，设置于波导内，用于调控波导内的磁场，所述第一电磁能流调控模块为立方体结构，其包括：
[0008]第一电谐振结构，设置于所述第一电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第一侧表面，用于调控波导内平行于电磁波传输方向上电场的介电常数；
[0009]第一磁谐振结构，设置于所述第一电磁能流调控模块垂直于电磁波传输方向的侧表面，用于调控波导内平行于电磁波传输方向上磁场的磁导率；
[0010]第二磁谐振结构，设置于所述第一电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第二侧表面，用于调控波导内垂直于电磁波传输方向上磁场的磁导率；
[0011]第二电磁能流调控模块，设置于波导内，用于调控波导内的电场，所述第二电磁能流调控模块为立方体结构，其包括：
[0012]第一电谐振结构，设置于所述第二电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第一侧表面，用于调控波导内平行于电磁波传输方向上电场的介电常数；
[0013]第一磁谐振结构，设置于所述第二电磁能流调控模块垂直于电磁波传输方向的侧表面，用于调控波导内平行于电磁波传输方向上磁场的磁导率；
[0014]第二电谐振结构，设置于所述第二电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第二侧表面，用于调控波导内垂直于电磁波传输方向上电场的介电常数；
[0015]其中，所述第二磁谐振结构和所述第二电谐振结构中均设置有二极管，当所述二极管导通时，所述第二磁谐振结构和所述电谐振结构导通，当所述二极管断路时，所述第二磁谐振结构和所述电谐振结构断路。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述第一电磁能流调控模块和所述第二电磁能流调控模块的边长均小于等于所传导电磁波波长的三分之一。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述第一电谐振结构和所述第二电谐振结构均为由金属线在基板上以弓字型结构镀刻成的矩形结构，所述第一磁谐振结构和所述第二磁谐振结构均为由金属线在基板上镀刻成的回字型结构。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述基底为聚四氟乙烯玻璃布覆铜箔板。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述金属线使用的金属材料为铜。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，所述第一磁谐振结构、所述第二磁谐振结构、所述第一电谐振结构和所述第二电谐振结构的长度、宽度、金属线宽度以及同一谐振结构中相邻金属线间的距离与波导的工作频率成反比。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，所述第一磁谐振结构和所述第二磁谐振结构的长度、宽度、金属线宽度以及同一谐振结构中相邻金属线间的距离均相等；所述第二电磁能流调控模块中的第一电谐振结构和第二电谐振结构的长度、宽度、金属线宽度以及同一谐振结构中相邻金属线间的距离均相等。
[0022]在本专利技术的一个实施例中，在同一工作频率下，所述第一电磁能流调控模块与所述第二电磁能流调控模块中的第一电谐振结构的长度相同；所述第一电磁能流调控模块中的第一电谐振结构的宽度大于所述第二电磁能流调控模块中的第一电谐振结构的宽度。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，所述第一电磁能流调控模块和所述第二电磁能流调控模块的数量相等。
[0024]本专利技术所述的波导中电磁能流操控装置包括：立方体结构的第一电磁能流调控模块和第二电磁能流调控模块；其中第一电磁能流调控模块和第二电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第一侧表面均设置有电谐振结构，用于将平行于电磁波传输方向上电场的介电常数调整预设范围；其垂直于电磁波传输方向的侧表面均设置有磁谐振结构，用于将平行于电磁波传输方向上磁场的磁导率调整至预设范围；第一电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第二侧表面设置有带有二极管的磁谐振结构，当二极管导通时，将垂直于电磁波传输方向上磁场的磁导率调整至预设范围，以实现对波导内磁场的调控，从而实现对电磁能流的放大；第二电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第二侧表面设置有带有二极管的电谐振结构，当二极管导通时，将垂直于电磁波传输方向上电场的介电常数调整至预设范围，以实现对波导内电场的调控，从而实现对电磁能流的放大。
[0025]本专利技术提供的波导中电磁能流操控装置通过电谐振结构和磁谐振结构改变波导中的电场和磁场，从而调控电磁能流的大小，不需要改变波导的结构、材料和形状，不会改变波导的工作频率从而对电磁波传输造成影响。除此之外，本申请还可以通过改变电磁能
流调控模块在波导内的位置以及控制二极管的通断对波导内的电磁能流实现实时调控。
附图说明
[0026]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中
[0027]图1中的(a)是本专利技术提供的第一电谐振结构示意图；
[0028]图1中的(b)是本专利技术提供的第一磁谐振结构示意图；
[0029]图1中的(c)是本专利技术提供的第二磁谐振结构示意图；
[0030]图1中的(d)是本专利技术提供的第二电谐振结构示意图；
[0031]图2中的(a)是本专利技术提供的一种第一电磁能流调控模块示意图；
[0032]图2中的(b)是本专利技术提供的一种第二电磁能流调控模块示意图；
[0033]图3是本专利技术实施例提供的一种波导中电磁能流操控装置示意图；
[0034]图4中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种波导中电磁能流操控装置，其特征在于，包括：第一电磁能流调控模块，设置于波导内，用于调控波导内的磁场，所述第一电磁能流调控模块为立方体结构，其包括：第一电谐振结构，设置于所述第一电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第一侧表面，用于调控波导内平行于电磁波传输方向上电场的介电常数；第一磁谐振结构，设置于所述第一电磁能流调控模块垂直于电磁波传输方向的侧表面，用于调控波导内平行于电磁波传输方向上磁场的磁导率；第二磁谐振结构，设置于所述第一电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第二侧表面，用于调控波导内垂直于电磁波传输方向上磁场的磁导率；第二电磁能流调控模块，设置于波导内，用于调控波导内的电场，所述第二电磁能流调控模块为立方体结构，其包括：第一电谐振结构，设置于所述第二电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第一侧表面，用于调控波导内平行于电磁波传输方向上电场的介电常数；第一磁谐振结构，设置于所述第二电磁能流调控模块垂直于电磁波传输方向的侧表面，用于调控波导内平行于电磁波传输方向上磁场的磁导率；第二电谐振结构，设置于所述第二电磁能流调控模块平行于电磁波传输方向的第二侧表面，用于调控波导内垂直于电磁波传输方向上电场的介电常数；其中，所述第二磁谐振结构和所述第二电谐振结构中均设置有二极管，当所述二极管导通时，所述第二磁谐振结构和所述电谐振结构导通，当所述二极管断路时，所述第二磁谐振结构和所述电谐振结构断路。2.根据权利要求1所述的波导中电磁能流操控装置，其特征在于，所述第一电磁能流调控模块和所述第二电磁能流调控模块的边长均小于等于所传导电磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹芳，高雷，周箫溪，彭芳，
申请(专利权)人：苏州城市学院，
类型：发明
国别省市：
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