超材料结构及信号发生装置的制作方法

    技术2025-07-15  15


    本公开涉及超材料,特别是涉及一种超材料结构及信号发生装置。


    背景技术:

    1、超材料是一种通过人工微结构在亚波长尺度内精确调控物理场的复合材料或结构阵列,是近年来由科学界兴起、被工程界广为关注的全新材料构建范式,不仅在宏观上展现出超越传统天然材料的奇异特性,还可实现结构功能一体化。

    2、超材料的特点主要包括“双重负折射”和“负抗性”。这些特性来源于超材料特殊的结构,即由人工制造的周期性结构单元组成,每个周期内的单元尺寸要小于电磁波波长。超材料的介电常数和磁导率等电磁参数可以人为控制,甚至可以为负值,这使得超材料在电磁波控制方面具有独特的优势。

    3、电磁超材料(包括微波、毫米波、太赫兹、红外及光学超材料)是研究者最先关注、影响最为广泛的超材料分支。与传统吸波材料相比,超材料吸波结构具有吸收强、厚度薄、质量轻等优点。这些优势使得超材料吸波结构在多个领域具有广泛的应用前景。例如,在军事领域,超材料吸波结构可以用于减少雷达探测距离,降低目标反射面积,提高战斗机的隐身性能。在无线电领域,超材料吸波结构可以用于吸收电磁波辐射,减少无线电干扰。

    4、如今,使用超材料对电磁波进行调制和吸收时,超材料的体积较大,难以小型化。


    技术实现思路

    1、基于此,有必要针对现有技术中的超材料难以小型化的问题提供一种超材料结构及信号发生装置。

    2、为了实现上述目的,一方面,提供了一种超材料结构,包括:

    3、至少一个单元结构,所述单元结构包括微带线、基板以及导电膜,所述基板具有第一面、第二面以及第三面,所述第一面和所述第二面相对设置,所述第三面连接所述第一面和所述第二面,所述微带线位于所述基板的第一面,所述导电膜位于所述基板的第二面;

    4、导电覆盖层,覆盖所述第三面。

    5、在其中一个实施例中,所述超材料结构包括多个单元结构,且多个所述单元结构沿第一方向连续排列,所述第一方向平行于所述第一面。

    6、在其中一个实施例中,所述导电覆盖层所述第一方向延伸。

    7、在其中一个实施例中,两个相对设置的所述单元结构的所述导电膜键合。

    8、在其中一个实施例中,所述导电覆盖层沿第二方向凸出于所述单元结构,所述第二方向垂直于所述第一面。

    9、在其中一个实施例中,所述导电覆盖层在所述第二方向上的尺寸在预设范围内,所述第二方向垂直于所述第一面。

    10、在其中一个实施例中,所述预设范围小于等于10mm。

    11、另一方面,还提供了一种信号发生装置,包括:

    12、反射地板;

    13、如前述任一项或者多项实施例组合提供的超材料结构,所述超材料结构位于所述反射地板表面,所述导电覆盖层覆盖所述单元结构远离所述反射地板的表面;

    14、多个信号传输器,位于所述反射地板表面且位于所述超材料结构两侧。

    15、在其中一个实施例中,所述导电覆盖层在所述反射地板的正投影与所述多个信号传输器在所述反射地板的正投影不交叠。

    16、在其中一个实施例中,所述信号发生装置包括至少三个连续的所述单元结构。

    17、本说明书的超材料结构及信号发生装置具有如下有益效果:通过设置导电覆盖层覆盖单元结构的第三面,从而形成导电覆盖层与反射地板相对设置的结构。当信号传输器进行信号传输时,导电覆盖层与反射地板可以产生与周期性边界条件中的完美电壁相同的吸收效果。同时由于导电覆盖层的设置,使得形成完美电壁时需要较少数量的单元结构即可。因此,本申请不仅实现对信号的吸收效果,而且使得超材料结构与信号发生装置的体积均较小,有利于超材料结构与信号发生装置的小型化。



    技术特征:

    1.一种超材料结构,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的超材料结构,其特征在于,所述超材料结构包括多个单元结构,且多个所述单元结构沿第一方向连续排列,所述第一方向平行于所述第一面。

    3.根据权利要求2所述的超材料结构,其特征在于,所述导电覆盖层所述第一方向延伸。

    4.根据权利要求1所述的超材料结构,其特征在于,两个相对设置的所述单元结构的所述导电膜键合。

    5.根据权利要求1所述的超材料结构,其特征在于,所述导电覆盖层沿第二方向凸出于所述单元结构,所述第二方向垂直于所述第一面。

    6.根据权利要求1所述的超材料结构,其特征在于,所述导电覆盖层在第二方向上的尺寸在预设范围内,所述第二方向垂直于所述第一面。

    7.根据权利要求6所述的超材料结构,其特征在于,所述预设范围小于等于10mm。

    8.一种信号发生装置,其特征在于,包括:

    9.根据权利要求8所述的信号发生装置,其特征在于,所述导电覆盖层在所述反射地板的正投影与所述多个信号传输器在所述反射地板的正投影不交叠。

    10.根据权利要求8所述的信号发生装置,其特征在于,所述信号发生装置包括至少三个连续的所述单元结构。


    技术总结
    本公开涉及超材料技术领域,特别是涉及一种超材料结构及信号发生装置。超材料结构包括:至少一个单元结构,单元结构包括微带线、基板以及导电膜,基板具有第一面、第二面以及第三面,第一面和第二面相对设置,第三面连接第一面和第二面,微带线位于基板的第一面,导电膜位于基板的第二面;导电覆盖层,覆盖第三面。通过设置导电覆盖层覆盖单元结构的第三面,从而形成导电覆盖层与反射地板相对设置的结构。当信号传输器进行信号传输时,导电覆盖层与反射地板可以产生与周期性边界条件中的完美电壁相同的吸收效果。同时由于导电覆盖层的设置,使得形成完美电壁时需要较少数量的单元结构即可。本公开有利于超材料结构与信号发生装置的小型化。

    技术研发人员:王冠君,任超超,陆赛赛,谢亚运,王振斌,吉青
    受保护的技术使用者:上海海积信息科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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