专利名称：超材料的波束调制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及超材料器件技术领域，尤其涉及应用超材料的波束调制装置。
背景技术：
电磁波在介质中传播，其轨迹受控于介质的电磁参数。而通过调节空间中每一点的电磁参数，便可控制电磁波的传播轨迹，并对其波束进行调制。普通材料的电磁参数为均匀分布，无法对波束进行调制。其他传统的器件受到自身材料的限制对电磁波的调制很有限。因此，期望提供能够对波束进行较好调制的装置。
发明内容为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种能够对电磁波波束调制的装置。 为了实现上诉目的，本发明通过如下技术方案一种超材料的波束调制装置，包括至少一层超材料，该超材料包括介质基板，多个人造单元结构，刻在介质基板侧面。所述的超材料的波束调制装置，其中，该波束调制装置工作于频谱上某一特定频率。所述的超材料的波束调制装置，其中，该介质基板的电磁参数在空间内均匀分布。所述的超材料的波束调制装置，其中，该介质基板为玻纤板。所述的超材料的波束调制装置，其中，该多个人造单元结构刻在介质基板一侧或两侧。所述的超材料的波束调制装置，其中，该波束调制装置为多层超材料时，所述多层超材料层与层之间填充非金属材料填充物。 所述的超材料的波束调制装置，其中，该填充物为泡沫板。所述的超材料的波束调制装置，其中，该波束调制装置为多层超材料时，所述多层超材料层与层之间无填充物。所述的超材料的波束调制装置，其中，该人造单元结构的材料包括至少一种金属。所述的超材料的波束调制装置，其中，该人造单元结构为平面结构或/和立体结构。采用上述的技术方案，本发明超材料空间内每个人造基本单元的电磁参数都是可调控的，因此可对入射电磁波的轨迹做出任意方向上的偏折，或是对波阵面的形状做出任意形变，这些都是传统材料无法做到的，并可根据使用目的以及使用环境进行单独地设计与生产，并对于入射电磁波的频率没有限制。
具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的基本思想是在超材料空间内每个人造基本单元的电磁参数都是可调控的，因此可对入射电磁波的轨迹做出任意方向上的偏折。因此必须利用超材料其每一个人造基本单位可控的特性，根据器件所需用途，通过电磁学的计算，并设计和生产出电磁参数空间分布满足要求的超材料，使得波束通过超材料后可以得到预期的调制。实施例一一种超材料的波束调制装置包括至少一层超材料，也就是说，由单层或多层超材料拼接组成。
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该超材料包括介质基板以及多个人造单元结构，该多个人造单元结果刻在介质基板侧面。该介质基板的电磁参数在空间内均匀分布。该多个人造单元结构刻在介质基板一侧或两侧。该波束调制装置为多层超材料时，所述多层超材料层与层之间填充非金属材料填充物。当然，层与层之间也可以无填充物。也就是说，多层超材料层与层之间可接触也可用其他非金属材料阻隔。该人造单元结构的材料包括至少一种金属，也就是说该人造单元结构的材料可以为多种金属组成。该人造单元结构为任意平面结构或/和立体结构。人造单元结构的电磁参数由其几何结构决定，每块所述介质基板上有数量不等的人造单元结构。根据数量不等、形状相同或不等的人造单元结构，同时配合三维尺寸可以组合出各种对波束的调制装置，比如平移等变化。本发明的波束调制装置可工作于频谱上某一特定频率，此工作频率可通过人造基本单元结构的改变而改变。本发明的波束调制装置的三维尺寸以及其空间内每一点的电磁参数根据使用目的以及应用范围通过电磁学理论计算得出。所述电磁参数包括但不局限于介电常数和磁导率。实施例二本实施例中波束调制装置具体为波束平移器，其用途是将电磁波束平移，平移的距离和角度可控。本器件利用超材料的特性，通过在介电常数均匀分布的玻纤板单侧镂刻人造单元结构，并将多块刻有相同人造单元结构的玻纤板叠加，玻纤板之间放入泡沫板填充。同一块玻纤板上刻的人造单元结构会根据位置的不同形状也会发生变化。在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。
权利要求
1.一种超材料的波束调制装置，其特征在于，该波束调制装置包括至少一层超材料，该超材料包括 介质基板， 多个人造单元结构，刻在所述介质基板侧面。
2.根据权利要求1所述的超材料的波束调制装置，其特征在于，该波束调制装置工作于频谱上某一特定频率。
3.根据权利要求1所述的超材料的波束调制装置，其特征在于，该介质基板的电磁参数在空间内均匀分布。
4.根据权利要求1或3所述的超材料的波束调制装置，其特征在于，该介质基板为玻纤板。
5.根据权利要求1所述的超材料的波束调制装置，其特征在于，该多个人造单元结构刻在介质基板一侧或两侧。
6.根据权利要求1所述的超材料的波束调制装置，其特征在于，该波束调制装置为多层超材料时，所述多层超材料层与层之间填充非金属材料填充物。
7.根据权利要求6所述的超材料的波束调制装置，其特征在于，该填充物为泡沫板。
8.根据权利要求1所述的超材料的波束调制装置，其特征在于，该波束调制装置为多层超材料时，所述多层超材料层与层之间无填充物。
9.根据权利要求1所述的超材料的波束调制装置，其特征在于，该人造单元结构的材料包括至少一种金属。
10.根据权利要求1或9所述的超材料的波束调制装置，其特征在于，该人造单元结构为平面结构或/和立体结构。
全文摘要
本发明实施例公开了一种超材料的波束调制装置，包括至少一层超材料，该超材料包括介质基板，多个人造单元结构，刻在介质基板侧面。本发明超材料空间内每个人造基本单元的电磁参数都是可调控的，因此可对入射电磁波的轨迹做出任意方向上的偏折，或是对波阵面的形状做出任意形变，这些都是传统材料无法做到的，并可根据使用目的以及使用环境进行单独地设计与生产，并对于入射电磁波的频率没有限制。
文档编号H01Q15/00GK103001001SQ201110276168
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者刘若鹏, 徐冠雄, 王今金 申请人:深圳光启高等理工研究院