超材料调控元件微波阻抗测量系统及方法技术方案

技术编号:40258520 阅读:22 留言:0更新日期:2024-02-02 22:49
本发明专利技术属于微波测量技术领域,涉及超材料调控元件微波阻抗测量系统及方法。测量系统包括测量夹具、外部场源、待测调控元件和矢量网络分析仪,待测调控元件为对外部场源感应的材料或者元器件,矢量网络分析仪与测量夹具电性连接,待测调控元件置于测量夹具内部,外部场源置于测量夹具外部,外部场源将外部信号输入到待测调控元件,矢量网络分析仪测量待测调控元件受外部信号影响下的测量系统的谐振参数。测量方法包括:调节直流可调电压源的输出电压值和光源的输出功率,并记录矢量网络分析仪显示的测量系统的谐振频率和品质因素,计算得到待测调控元件的微波阻抗。本发明专利技术测量系统结构简单,操作方便,测量和计算结果准确无误。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波测量,具体涉及超材料调控元件微波阻抗测量系统及方法


技术介绍

1、超表面作为一种二维结构的超材料,在电磁散射调控方面具有良好的研究价值和应用潜力。在光学波段,超表面能够用于设计新型的超薄光学器件,如超透镜、分光器、全息透镜等;在毫米波及太赫兹波段,超表面能够用于实现电磁伪装、电磁隐身、定向辐射等。

2、超表面的电磁散射调控的本质是利用人工二维结构引入的突变相位来实现相位补偿。通过合理地排列这些突变相位可以改变电磁波束的波阵面,从而实现调控电磁波束的传播方向。超表面的基本单元类型主要有传输相位型、电路相位型和几何相位型。其中,电路相位型是在微波频段最常见的设计方式。当电磁波照射到电路相位型超表面,会在金属图案层产生等效的电容电感,从而影响超表面的相位突变,实现电磁波的调控。对于超表面的相位特性分析必须要从反射系数出发,而自由空间的特征微波阻抗已经是确定的值,介质基板和金属背板的微波阻抗也是确定的,只有图案层的微波阻抗是可以自由调控的。对超表面图案层微波阻抗的调节可以实现突变相位的控制,从而实现电磁波的自由调控。

3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.超材料调控元件微波阻抗测量系统,其特征在于,包括测量夹具、外部场源、待测调控元件和矢量网络分析仪,所述待测调控元件为对外部场源感应的材料或者元器件,所述矢量网络分析仪与测量夹具电性连接,所述待测调控元件置于测量夹具内部,所述外部场源置于测量夹具外部,所述外部场源将外部信号输入到待测调控元件,所述矢量网络分析仪测量待测调控元件受外部信号影响下的测量系统的谐振参数,通过谐振参数计算出待测调控元件受外部信号影响下的微波阻抗。

2.根据权利要求1所述的超材料调控元件微波阻抗测量系统,其特征在于,所述测量夹具采用重入式同轴腔,所述重入式同轴腔内的导体与短路面之间留有用于加载待测调控...

【技术特征摘要】

1.超材料调控元件微波阻抗测量系统,其特征在于,包括测量夹具、外部场源、待测调控元件和矢量网络分析仪,所述待测调控元件为对外部场源感应的材料或者元器件,所述矢量网络分析仪与测量夹具电性连接,所述待测调控元件置于测量夹具内部,所述外部场源置于测量夹具外部,所述外部场源将外部信号输入到待测调控元件,所述矢量网络分析仪测量待测调控元件受外部信号影响下的测量系统的谐振参数,通过谐振参数计算出待测调控元件受外部信号影响下的微波阻抗。

2.根据权利要求1所述的超材料调控元件微波阻抗测量系统,其特征在于,所述测量夹具采用重入式同轴腔,所述重入式同轴腔内的导体与短路面之间留有用于加载待测调控元件的空隙。

3.根据权利要求2所述的超材料调控元件微波阻抗测量系统,其特征在于,所述待测调控元件为对电压敏感的调控元件,所述外部场源为直流可调电压源,所述重入式同轴腔的短路面上设置有两个小孔,所述直流可调电压源通过直流线穿过重入式同轴腔的短路面小孔电性连接待测调控元件。

4.根据权利要求3所述的超材料调控元件微波阻抗测量系统,其特征在于,所述矢量网络分析仪通过同轴电缆分别与一号隔直器和二号隔直器电性连接,所述一号隔直器和二号隔直器分别与重入式同轴腔电性连接。

5.根据权利要求2所述的超材料调控元件微波阻抗测量系统,其特征在于,所述待测调控元件为对光辐照强度敏感的调控元件,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张雨钟文旭田平邱桂花张军英刘霞王威刘新郭国建胡倩倩黄辉
申请(专利权)人:山东非金属材料研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1