本發(fā)明涉及超材料領(lǐng)域，尤其涉及的是，一種基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

單負超材料（single-negativemetamaterials，有時也稱為單負材料，即single-negativematerials）是指介電常數(shù)和磁導(dǎo)率兩個參數(shù)中有一個參數(shù)為負值的材料，包括介電常數(shù)為負值而磁導(dǎo)率為正值的電單負超材料（epsilon-negativemetamaterials，或稱為電單負材料，即epsilon-negativematerials）及介電常數(shù)為正值而磁導(dǎo)率為負值的磁單負超材料（mu-negativemetamaterials，或稱為磁單負材料，即mu-negativematerials）。單獨的電單負材料超材料或磁單負超材料對電磁波是不透明的，而由兩種單負超材料組成的異質(zhì)結(jié)卻能夠?qū)﹄姶挪ㄍ该?，使得基于傳輸線的單負超材料異質(zhì)結(jié)（由電單負超材料和磁單負超材料組成的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)）有著重要應(yīng)用。然而，基于傳輸線的單負超材料異質(zhì)結(jié)的透射峰頻率是不可調(diào)的，即基于傳輸線的單負超材料異質(zhì)結(jié)制作完成后，其透射峰的頻率便被固定，不能再改變，這在一定程度上限制了基于傳輸線的單負超材料異質(zhì)結(jié)的應(yīng)用范圍，因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新的透射峰頻率可被調(diào)控的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述的技術(shù)方案：一種基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括微帶線、貼片電容、貼片電感、變?nèi)荻O管；所述微帶線的中心導(dǎo)帶沿其長度平均分為三份，分別為左側(cè)三分之一部分、中間三分之一部分及右側(cè)三分之一部分；

所述微帶線的中心導(dǎo)帶左側(cè)三分之一部分和右側(cè)三分之一部分分別周期性地開設(shè)有上下貫穿的機械通孔，并周期性地刻有狹縫，一個機械通孔和一個狹縫組成一個單元；

所述微帶線的中心導(dǎo)帶中間三分之一部分周期性地開設(shè)有上下貫穿的機械通孔，并周期性地刻有雙狹縫，一個機械通孔和一對狹縫組成一個單元；

所述貼片電感插在開設(shè)的機械通孔內(nèi)，上端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶接通，下端通過焊錫和微帶線的接地板接通，所述貼片電容跨過狹縫，左右兩端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶接通，所述變?nèi)荻O管跨過雙狹縫的每一個狹縫，左右兩端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶接通；從而通過電感值和電容值的選擇，左側(cè)三分之一部分形成電單負超材料，右側(cè)三分之一部分形成磁單負超材料，中間三分之一部分形成非線性左手材料。

優(yōu)選的，所述的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)中，所述微帶線是利用雙面印刷電路板實現(xiàn)。

優(yōu)選的，所述的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)中，所述的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)中，所述微帶線的中心導(dǎo)帶左側(cè)三分之一部分和右側(cè)三分之一部分的每個單元中機械通孔和狹縫所占的中心導(dǎo)帶的長度分別為單元長度的二分之一。

優(yōu)選的，所述的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)中，所述的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)中，所述微帶線的中心導(dǎo)帶中間三分之一部分的每個單元中機械通孔和每個狹縫所占的中心導(dǎo)帶的長度分別為單元長度的三分之一。

相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，采用上述方案，本發(fā)明提出的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的透射峰頻率可以通過信號功率進行調(diào)控，從而有利于更加廣泛的應(yīng)用，具有很好的市場應(yīng)用價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所提出的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)在不同功率下的傳輸特性曲線。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行更詳細的說明。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本說明書所使用的術(shù)語“垂直”、“上下貫穿”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本說明書中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是用于限制本發(fā)明。

該基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括微帶線、貼片電容、貼片電感、變?nèi)荻O管；所述微帶線的中心導(dǎo)帶沿其長度平均分為三份，分別為左側(cè)三分之一部分、中間三分之一部分及右側(cè)三分之一部分；所述微帶線的中心導(dǎo)帶左側(cè)三分之一部分和右側(cè)三分之一部分分別周期性地開設(shè)有上下貫穿的機械通孔，并周期性地刻有狹縫，一個機械通孔和一個狹縫組成一個單元；所述微帶線的中心導(dǎo)帶中間三分之一部分周期性地開設(shè)有上下貫穿的機械通孔，并周期性地刻有雙狹縫，一個機械通孔和一對狹縫組成一個單元；所述貼片電感插在開設(shè)的機械通孔內(nèi)，上端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶接通，下端通過焊錫和微帶線的接地板接通，所述貼片電容跨過狹縫，左右兩端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶接通，所述變?nèi)荻O管跨過雙狹縫的每一個狹縫，左右兩端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶接通；從而通過電感值和電容值的選擇，左側(cè)三分之一部分形成電單負超材料，右側(cè)三分之一部分形成磁單負超材料，中間三分之一部分形成非線性左手材料。

優(yōu)選的，所述的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)中，所述微帶線是利用雙面印刷電路板實現(xiàn)。所述微帶線的中心導(dǎo)帶左側(cè)三分之一部分和右側(cè)三分之一部分的每個單元中機械通孔和狹縫所占的中心導(dǎo)帶的長度分別為單元長度的二分之一。所述微帶線的中心導(dǎo)帶中間三分之一部分的每個單元中機械通孔和每個狹縫所占的中心導(dǎo)帶的長度分別為單元長度的三分之一。

本發(fā)明的一個實施例是，如圖1所示，該基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括微帶線1、貼片電容2、貼片電感3、變?nèi)荻O管4；

所述微帶線的中心導(dǎo)帶5左側(cè)三分之一部分和右側(cè)三分之一部分周期性地開設(shè)有上下貫穿的機械通孔6，同時周期性地刻有狹縫7，一個機械通孔和一個狹縫組成一個單元，并且機械通孔和狹縫所占的中心導(dǎo)帶的長度分別為單元長度的二分之一；

所述貼片電感3插在開設(shè)的機械通6孔內(nèi)，上端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶5接通，下端通過焊錫和微帶線的接地板接通，所述貼片電容2跨過狹縫7，左右兩端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶5接通，從而通過電感值和電容值的選擇，左側(cè)三分之一部分可形成電單負超材料8，右側(cè)三分之一部分可形成磁單負超材料9；

所述微帶線的中心導(dǎo)帶中間三分之一部分也周期性地開設(shè)有上下貫穿的機械通孔6，同時周期性地刻有雙狹縫10，一個機械通孔和一對狹縫組成一個單元，并且機械通孔和每個狹縫所占的中心導(dǎo)帶的長度分別為單元長度的三分之一；

所述貼片電感3插在開設(shè)的機械通孔6內(nèi)，上端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶5接通，下端通過焊錫和微帶線的接地板接通，所述變?nèi)荻O管4跨過雙狹縫10的每一個狹縫，左右兩端通過焊錫和微帶線的中心導(dǎo)帶接通，從而形成非線性左手材料11。進一步的，所述微帶線是利用雙面印刷電路板實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明所提出的技術(shù)方案，我們制作了樣品，制作樣品時我們采用的是介電常數(shù)為2.65，介質(zhì)板厚度為1.0mm的雙面印刷電路板，微帶線的中心導(dǎo)帶寬度為2.73mm。對于電單負超材料，加載的貼片電感和貼片電容的值分別為5.6nh和1.5pf，一個單元的長度為12mm。對于磁單負超材料，加載的貼片電感和貼片電容的值分別為15nh和2.0pf，一個單元的長度也為12mm。對于中間的非線性左手材料，加載的貼片電感的值為3.9nh，加載的變?nèi)荻O管的型號為infineonbby52，一個單元的長度也為12mm。

圖2給出了測試的圖1所示的基于微帶線的單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)在不同功率下的傳輸特性曲線，由圖2可以看出，隨著信號功率的增大，單負超材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的透射峰不斷向高頻移動，即可以通過信號功率對透射峰的頻率進行調(diào)控。

需要說明的是，上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實施例，均視為本發(fā)明說明書記載的范圍；并且，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。