CN208970758U - 一种新型的阵列形超材料结构单元 - Google Patents
一种新型的阵列形超材料结构单元 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种新型的阵列形超材料结构单元，属于无线通信技术领域。本实用新型一种新型的阵列形超材料结构单元由印刷在介质板上的3×3分形贴片阵列组成；分形贴片阵列的每一个分形贴片是一个不对称的十字分形结构，首先将十字形贴片的下杆端点互连构成二次分形结构，然后在二次分形结构的一三象限加入三角形贴片，从而形成了不对称十字分形结构。本实用新型的优点在于：结构简单、便于加工，可以应用于无线通信等领域，对通信器件和设备性能的改善起到重要的作用。
Description
技术领域
本发明一种新型的阵列形超材料结构单元，涉及无线通信技术领域。
背景技术
在经典电磁学理论中，介电常数和磁导率是描述电磁波在介质中传播的特性中
基础的物理量。因为自然界中介电常数和磁导率，此时电磁波在介质中可以
传播，但当与同时为负数时，电磁波又可以传播。所以这就是超材料结构在与为负数
时还可以传播电磁波的原因。普通的介质中满足右手定律，超材料因为其独特的特性满足
的是左手螺旋定律，所以也被称为左手材料（LHM），同时也带来了许多普通介质材料不具备
的特性，如反常Snell效应和理想透镜,逆Cerenkov辐射效应,负古斯-汉欣位移效应，反向
多普勒频移等。值得强调的是，超材料由人工设计微带元合成的材料，其特性主要来自于人
工所设计的结构导致的，而与构成材料的成分及其本征特性没有关系。
超材料从问世以来，其以自然材料截然不同的独特电磁特性，受到了许多研究人士的关注及各领域的应用，至今还在蓬勃发展。特别地，随着超材料应用的兴起，在应用于天线在实现高增益的同时，也能应用于天线的小型化，并在增加天线阻抗带宽，改善轴比带宽(ARBW)等方面取得了很大的进步，在LP（线极化）天线的基础上加载超材料控制电磁波的相位实现LP波到CP波的转换，且不断涌现出一些新技术。
本发明超材料结构单元，经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
发明内容
本发明的目的在于优化已有结构性能，增加结构可调参数，设计出一种新型的阵列形超材料结构单元。
本发明超材料结构单元，其特征在于：该超材料结构单元是一个印刷在介质板上的3×3分形贴片阵列（5）；分形贴片阵列的每一个分形贴片是一个不对称的十字分形结构（4）；不对称十字分形结构（4）是这样形成的：首先将十字形贴片的下杆（1）端点互连构成二次分形结构（2），在二次分形结构（2）的一三象限加入三角形贴片（3），这样就形成了不对称十字分形结构（4）。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、采用分型结构，结构简单、尺寸紧凑、重量轻、损耗低、便于加工；
2、制作成本低、精度高、便于批量生产；
3、可以应用于无线通信等领域，对通信器件和设备性能的改善起到重要的作用。
附图说明
图1为本发明超材料结构单元的不对称十字分形结构分形过程示意图。
图2为本发明超材料结构单元的结构示意图。
图3为本发明超材料结构单元的介电常数随频率变化的仿真曲线。
图4为本发明超材料结构单元的磁导率随频率变化的仿真曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体技术方案作进一步的说明。
如图2所示，本发明超材料结构单元，其特征在于：该超材料结构单元是一个印刷在介质板上的3×3分形贴片阵列（5）；分形贴片阵列的每一个分形贴片是一个不对称的十字分形结构（4）；不对称十字分形结构（4）是这样形成的：首先将十字形贴片的下杆（1）端点互连构成二次分形结构（2），在二次分形结构（2）的一三象限加入三角形贴片（3），这样就形成了不对称十字分形结构（4）。
作为一个实例，本发明超材料介质基板采用介电常数为4.4和损耗角正切为0.02
的FR4介质板，尺寸为122mm×122mm×1mm；仿真的介电常数如图3所示，在1.25GHZ处的为0,在1.75GHZ之后，变为了负值; 仿真磁导率如图4所示，在1.25GHZ处的
为0,在1.25GHZ之前都接近于0，1.75GHZ之后,变为了负值。说明了该结构为超材料结
构。由于接近于零的折射率的特性，此结构能对电磁波起到汇聚的作用，从而提高天线的增
益。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (1)
1.一种新型的阵列形超材料结构单元，其特征在于: 该超材料结构单元是一个印刷在介质板上的3×3分形贴片阵列（5）；分形贴片阵列的每一个分形贴片是一个不对称的十字分形结构（4）；不对称十字分形结构（4）是这样形成的：首先将十字形贴片的下杆（1）端点互连构成二次分形结构（2），在二次分形结构（2）的一三象限加入三角形贴片（3），这样就形成了不对称十字分形结构（4）。
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| CN208970758U true CN208970758U (zh) | 2019-06-11 |
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|---|---|
| CN (1) | CN208970758U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109346847A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-15 | 云南大学 | 一种超材料结构单元 |
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2018
- 2018-11-22 CN CN201821931200.9U patent/CN208970758U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN109346847A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-15 | 云南大学 | 一种超材料结构单元 |
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