专利名称：一种谐振腔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信领域，更具体地说，涉及一种谐振腔。
背景技术：
谐振腔是在微波频率下工作的谐振元件，它包括一个任意形状的由导电壁(或导磁壁)包围的腔体，并能在其中形成电磁振荡的介质区域，它具有储存电磁能及选择一定频率信号的特性。微波谐振腔的谐振频率取决于该腔的容积，一般来说，谐振腔容积越大谐振频率越低，谐振腔容积减小谐振频率越高，因此如何实现在不增大谐振腔尺寸的情况下降低谐振腔的谐振频率对于谐振腔的小型化具有重要的意义。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，提供一种在不增大谐振腔尺寸的情况下可以降低谐振频率的谐振腔。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是一种谐振腔，包括腔体，和设置在腔体内的谐振子，所述谐振子为超材料，该超材料包括至少一个材料片层，每个材料片层包括基板和附着在所述基板上的至少一个人造微结构，所述人造微结构包括相互正交的两个工字形结构，交点为工字形结构的中点。在本实用新型的优选实施方式中，所述腔体内设置有支座，所述超材料固定在所述支座上。在本实用新型的优选实施方式中，所述人造微结构还包括至少一个与所述工字形结构的中间连接线相垂直的线段、工字形结构的中间连接线与所述线段的交点为所述线段的中点。在本实用新型的优选实施方式中，与所述工字形结构的中间连接线垂直的所述线段成对出现，且关于所述工字形结构的中点对称。在本实用新型的优选实施方式中，所述与工字形结构的中间连接线垂直的所述线段的长度相同。在本实用新型的优选实施方式中，所述与工字形结构的中间连接线垂直的所述线段的长度由工字形结构的中点向两边逐渐减小。在本实用新型的优选实施方式中，所述与工字形结构的中间连接线垂直的所述线段的长度由工字形结构的中点向两边逐渐增大。在本实用新型的优选实施方式中，每个材料片层包括两个基板，所述人造微结构夹在所述两个基板的中间。在本实用新型的优选实施方式中，所述人造微结构由横截面为长方形的金属线制成。在本实用新型的优选实施方式中，所述人造微结构由横截面为正方形的金属线制成。[0014]实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果根据本实用新型的技术方案，通过在谐振腔内设置超材料可以降低谐振腔的频率，有利于改善谐振腔的性能和实现谐振腔的小型化。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是实施例一中谐振腔的结构示意图；图2是图1中双基板单元与夹在双基板单元之间的人造微结构的示意图；图3是图1中的人造微结构的示意图；图4是实施例二中的谐振腔的结构示意图；图5至图8是人造微结构的可能结构示意图。
具体实施方式
实施例一本实施例提供一种谐振腔，如图1所示，包括腔体1、支座2和固定在支座2上的超材料3，该超材料3包括四个材料片层，每个材料片层包括两个基板和夹在两个基板之间的人造微结构，基板采用陶瓷材料，陶瓷材料的厚度采用1毫米，当然基板也可以选择高分子材料、聚四氟乙烯、铁电材料、铁氧材料、铁磁材料、S^2或者FR-4制成。支座2采用泡沫制成的长方体形结构，支座3也可以为其他结构，只要可以固定超材料3即可，支座也可以由其他的微波透波材料制成，微波透波材料是指对波长在1 1000mm、频率在0. 3 300GHz 范围的电磁波的透过率大于70%的材料，可以为无机材料、高分子材料、无机/高分子复合材料或者金刚石材料等。人造微结构是由金属丝构成的具有一定几何形状的结构，这里金属丝使用铜线，选择铜线的横截面为长方形，横截面的尺寸为0. 1毫米X0. 018毫米，其中铜线的线宽为0. 1毫米，铜线的厚度为0. 018毫米，当然金属线也可以使用银线等其他金属线，金属线的横截面也可以为正方形、圆柱状、扁平状或者其他形状，其尺寸也可以为其他的尺寸。在本实施例中人造微结构的结构为相互正交的两个工字形结构，还包括与两个工字形结构的中间连接线相交的8根线段，如图3所示，工字形结构的中间连接线与上述8 根线段的垂直相交，交点为所述线段的中点；相对的两个基板虚拟地划分为12个基板单元对，每个基板单元对如图2所示，在其所包括的两个基板单元之间夹着一个如图3所示的人造微结构。图1所示的腔体1为20毫米X 20毫米X 20毫米的立方体，超材料的尺寸为12 毫米X 16毫米X 8. 072毫米，通过仿真可知该谐振腔的谐振频率为2. 278GHz。当在腔体1 中不放置超材料，空腔对应的谐振频率为10. 63GHz,当腔体1中不放置超材料只放置等体积的陶瓷块时，谐振腔的谐振频率为4. 517GHz,由仿真结果可知放置超材料后谐振腔的谐振频率降低比较显著，因此通过在在腔体中放置超材料有利于谐振腔的小型化。实施例二如图4所示，与实施例一的区别是超材料片层为单层基板，每个基板虚拟地划分为12个虚拟的单元，每个单元上附着一个人造微结构，超材料的尺寸为12毫米X 16毫米X4. 072毫米，通过仿真可知该谐振腔的谐振频率为2. 842GHz,当腔体1中不放置超材料只放置等体积的陶瓷块时，谐振腔的谐振频率为4. 529GHz,由仿真结果可知放置超材料后谐振腔的谐振频率降低比较显著，因此通过在在腔体中放置超材料有利于谐振腔的小型化。 上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多变形，比如人造微结构还可以为图5至图8所示；为了简化起见，图5至图 8中的结构都用细线来画出，实际上，上述结构都具有一定的宽度，这些均属于本实用新型的保护之内。
权利要求1.一种谐振腔，包括腔体，和设置在腔体内的谐振子，其特征在于，所述谐振子为超材料，该超材料包括至少一个材料片层，每个材料片层包括基板和附着在所述基板上的至少一个人造微结构，所述人造微结构包括相互正交的两个工字形结构，交点为工字形结构的中占。I ； WN O
2.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述腔体内设置有支座，所述超材料固定在所述支座上。
3.根据权利要求2所述的谐振腔，其特征在于，所述人造微结构还包括至少一个与所述工字形结构的中间连接线相垂直的线段、工字形结构的中间连接线与所述线段的交点为所述线段的中点。
4.根据权利要求3所述的谐振腔，其特征在于，与所述工字形结构的中间连接线垂直的所述线段成对出现，且关于所述工字形结构的中点对称。
5.根据权利要求4所述的谐振腔，其特征在于，所述与工字形结构的中间连接线垂直的所述线段的长度相同。
6.根据权利要求4所述的谐振腔，其特征在于，所述与工字形结构的中间连接线垂直的所述线段的长度由工字形结构的中点向两边逐渐减小。
7.根据权利要求4所述的谐振腔，其特征在于，所述与工字形结构的中间连接线垂直的所述线段的长度由工字形结构的中点向两边逐渐增大。
8.根据权利要求1至7任一所述的谐振腔，其特征在于，每个材料片层包括两个基板， 所述人造微结构夹在两个基板的中间。
9.根据权利要求1至7任一所述的谐振腔，其特征在于，所述人造微结构由横截面为长方形的金属线制成。
10.根据权利要求1至7任一所述的谐振腔，其特征在于，所述人造微结构由横截面为正方形的金属线制成。
专利摘要本实用新型涉及一种谐振腔，包括腔体，和设置在腔体内的谐振子，所述谐振子为超材料，该超材料包括至少一个材料片层，每个材料片层包括基板和附着在所述基板上的至少一个人造微结构，所述人造微结构包括相互正交的两个工字形结构，交点为工字形结构的中点。根据本实用新型的技术方案，通过在谐振腔内设置超材料可以降低谐振腔的频率，有利于实现谐振腔的小型化。
文档编号H01P7/06GK202217774SQ20112027443
公开日2012年5月9日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者付少丽, 任春阳, 刘京京, 刘若鹏, 栾琳, 苏翠, 许宁 申请人:深圳光启创新技术有限公司, 深圳光启高等理工研究院