電磁波準直元件及組件制造技術

本實用新型專利技術提供一種電磁波準直元件及組件。該電磁波準直元件包括金屬反射面，所述金屬反射面用于將波源發射的電磁波進行準直反射；所述金屬反射面為預設曲線繞其對稱軸旋轉預設角度而成的曲面，所述預設曲線的表達式為:y2＝2cx+c2；所述金屬反射面的開口半徑r與準直反射后的所述電磁波的發散角2θ滿足：其中，c為常數，所述波源位于所述對稱軸上。本實用新型專利技術中的電磁波準直元件不但可以對電磁波進行低損耗的準直反射，還可以根據準直反射后的電磁波的發散角來設計金屬反射面的開口半徑，使得電磁波可準直角度范圍可調，給實際生產應用帶來極大的便利性。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及準直器件
，特別是涉及一種電磁波準直元件及組件。
技術介紹
電磁波為橫波，其可以應用在探測、定位、通信等領域。太赫茲波段是電磁波應用中較為重要的一個波段。一般在太赫茲波段應用中，經常需要對太赫茲波進行準直。目前對太赫茲波進行準直的器件主要包括透鏡和離軸拋物面鏡。然而，兩種準直器件只能對發散角度在正負2arctan(rf)范圍內的太赫茲波進行準直，其中，r為透鏡或離軸拋物面鏡的半高值，f為波源與透鏡或離軸拋物面鏡的距離。上述兩種準直器件的準直角度范圍很小，受到透鏡和離軸拋物面鏡尺寸的影響；而且當采用透鏡對太赫茲波進行準直時，透鏡會對太赫茲波產生較大的損耗，其中，這些損耗主要包括：太赫茲波在透鏡介質中傳播時產生的透射損耗以及太赫茲波在透鏡表面反射時產生的反射損耗。因此，有必要提供一種電磁波準直元件及組件，以解決上述技術問題。
技術實現思路
本技術實施例提供一種電磁波準直元件及組件；以解決現有技術中準直角度范圍小等技術問題。本技術提供一種電磁波準直元件，其包括金屬反射面，所述金屬反射面用于將波源發射的電磁波進行準直反射；所述金屬反射面為預設曲線繞其對稱軸旋轉預設角度而成的曲面，所述預設曲線的表達式為:y2＝2cx+c2；所述金屬反射面的開口半徑r與準直反射后的所述電磁波的發散角2θ滿足：其中，c為常數，所述波源位于所述對稱軸上。在本技術所述的電磁波準直元件中，所述常數c大于所述電磁波波長，所述開口半徑r大于5倍的所述電磁波波長。在本技術所述的電磁波準直元件中，所述預設角度的取值范圍為大于0°且小于等于180°。在本技術所述的電磁波準直元件中，所述金屬反射面包括：金金屬反射面、銀金屬反射面、銅金屬反射面和/或鋁金屬反射面。本技術還提供一種電磁波準直組件，其包括：波源和電磁波準直元件，所述波源用于向所述電磁波準直元件發射電磁波；所述電磁波準直元件包括金屬反射面，所述金屬反射面用于將所述波源發射的電磁波進行準直反射，所述金屬反射面為預設曲線繞其對稱軸旋轉預設角度而成的曲面，所述預設曲線的表達式為:y2＝2cx+c2，所述金屬反射面的開口半徑r與準直反射后的所述電磁波的發散角2θ滿足：其中，c為常數，所述波源位于所述對稱軸上。在本技術所述的電磁波準直組件中，所述常數c大于所述電磁波波長，所述開口半徑r大于5倍的所述電磁波波長。在本技術所述的電磁波準直組件中，所述預設角度的取值范圍為大于0°且小于等于180°。在本技術所述的電磁波準直組件中，所述金屬反射面包括：金金屬反射面、銀金屬反射面、銅金屬反射面和/或鋁金屬反射面。在本技術所述的電磁波準直組件中，所述波源包括太赫茲波段波源、微波波段波源或光波波段波源。在本技術所述的電磁波準直組件中，所述波源為點源。本技術提供一種電磁波準直元件及組件。該電磁波準直元件中的金屬反射面為預設曲線繞其對稱軸旋轉預設角度而成的曲面，該預設曲線的表達式為:y2＝2cx+c2；金屬反射面的開口半徑r與準直反射后的電磁波的發散角2θ滿足：本技術中的電磁波準直元件不但可以對電磁波進行低損耗的準直反射，還可以根據準直反射后的電磁波的發散角來設計金屬反射面的開口半徑，使得電磁波可準直角度范圍可調，給實際生產應用帶來極大的便利性。附圖說明圖1為本技術優選實施例中預設曲線與波源的位置關系示意圖；圖2為本技術優選實施例中金屬反射面的結構示意圖；圖3為本技術優選實施例中電磁波與金屬反射面交點位于y坐標軸左側時的光路示意圖；圖4為本技術優選實施例中電磁波與金屬反射面交點位于y坐標軸右側時的光路示意圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。請參照圖1和圖2，圖1為本技術優選實施例中預設曲線與波源的位置關系示意圖；圖2為本技術優選實施例中金屬反射面的結構示意圖。本優選實施例中的電磁波準直元件包括金屬反射面11。金屬反射面11為預設曲線10繞其對稱軸旋轉預設角度而成的曲面，預設曲線10的表達式為:y2＝2cx+c2，由預設曲線10的表達式容易得知，預設曲線10的對稱軸為x坐標軸。在本優選實施例中，預設角度取值為180°，這樣預設曲線10繞其對稱軸旋轉180°可得圖2中所示的金屬反射面11的結構示意圖。當然，在其他實施例中，預設角度也可以為大于0°且小于等于180°范圍內任意值，預設角度的具體取值可以根據實際應用情況進行設置，在此不做具體限制。在本優選實施例中，波源20位于預設曲線10的對稱軸上，即位于x坐標軸上。波源20發出發散的電磁波至該金屬反射面11上，該金屬反射面11將發散的電磁波進行準直反射。由于電磁波無需透過金屬反射面即可以進行準直，因此本實施例中的電磁波準直元件不會對電磁波產生透射損耗。為了可以提高金屬反射面11對電磁波的反射率，本優選實施例中的金屬反射面11為銅金屬反射面。在其他優選實施例中，金屬反射面11也可以采用金金屬反射面、銀金屬反射面和/或鋁金屬反射面等其他金屬材質的反射面，只要對電磁波具有較高的反射率即可，在此不做具體限制。另外，金屬反射面11的制作方式可以采用金屬模內注塑形成，也可以采用在器件表面噴涂金屬材料等方式制作，只要滿足本優選實施例中的金屬反射面11的要求即可。在本優選實施例中，金屬反射面11為一側封閉，另一側開口的器件，如圖2所示。在圖2中，波源20左側為封閉結構，波源20的右側為開口結構。根據金屬反射面11的開口半徑r與準直反射后的電磁波的發散角2θ的關系設置波源右側金屬反射面11的長度，其中，金屬反射面11的開口半徑r與準直反射后的電磁波的發散角2θ滿足：其中，c為常數。為了降低衍射效應的影響，常數c需大于電磁波波長，而開口半徑r需大于5倍的電磁波波長。在這里，電磁波波長優選為波源的中心波長。需要說明的是，若波源20向四面八方發射電磁波，即波源20相當于理想的點源。由于位于波源20右側的金屬反射面11為一開口結構，因此，從金屬反射面11的開口結構出射的準直反射電磁波中，一部分為經過金屬反射面11表面準直反射的電磁波，一部分為未經過金屬反射面11準直反射的電磁波。其中未經過金屬反射面11準直反射的電磁波的發散角定義為準直反射后的電磁波的發散角2θ。從另一角度解釋，未經過金屬反射面11準直反射的電磁波也可以理解為波源20發射的電磁波中無需進行準直反射的電磁波。例如，在二維平面內，波源20向360°角度范圍內發射電磁波，但是根據實際的需求，正負10°角度范圍內的電磁波無需進行準直反射，那么可以設置準直反射后的電磁波的發散角2θ等于20°，從而反推出金屬反射面11的開口半徑r。這樣就可以制作出只有正負10°角度范圍內的電磁波不進行準直反射，而其他方向電磁波均被準直反射的金屬反射面11。因此，本實施例中的金屬反射面11可以根據實際的需求調節電磁波的可準直角度范圍。為了說明本優選實施例中預設曲線的表達式的準確性和可行性，下面將給本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電磁波準直元件，其特征在于，包括金屬反射面，所述金屬反射面用于將波源發射的電磁波進行準直反射；所述金屬反射面為預設曲線繞其對稱軸旋轉預設角度而成的曲面，所述預設曲線的表達式為:y2＝2cx+c2；所述金屬反射面的開口半徑r與準直反射后的所述電磁波的發散角2θ滿足：其中，c為常數，所述波源位于所述對稱軸上。

【技術特征摘要】
1.一種電磁波準直元件，其特征在于，包括金屬反射面，所述金屬反射面用于將波源發射的電磁波進行準直反射；所述金屬反射面為預設曲線繞其對稱軸旋轉預設角度而成的曲面，所述預設曲線的表達式為:y2＝2cx+c2；所述金屬反射面的開口半徑r與準直反射后的所述電磁波的發散角2θ滿足：其中，c為常數，所述波源位于所述對稱軸上。2.根據權利要求1所述的電磁波準直元件，其特征在于，所述常數c大于所述電磁波波長，所述開口半徑r大于5倍的所述電磁波波長。3.根據權利要求2所述的電磁波準直元件，其特征在于，所述預設角度的取值范圍為大于0°且小于等于180°。4.根據權利要求1所述的電磁波準直元件，其特征在于，所述金屬反射面包括：金金屬反射面、銀金屬反射面、銅金屬反射面和/或鋁金屬反射面。5.一種電磁波準直組件，其特征在于，包括：波源和電磁波準直元件，所述波源用于向所述電磁波準直元件發射電磁波；所述電磁波準直元件包括金屬反...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁華偉，尹慧，黃映雪，張敏，蘇紅，李玲，阮雙琛，
申請(專利權)人：深圳大學，
類型：新型
國別省市：廣東;44