本發明專利技術涉及一種具有寬頻高折射率和低色散特性的人工電磁材料，包括至少一個人工電磁材料片層，每個人工電磁材料片層包括相對設置的第一基板和第二基板，所述第一基板的面向第二基板的表面上附著有至少一個人造微結構，所述每個人造微結構包括至少兩個上下排布的工字形。這種結構的人工電磁材料在較寬的頻帶范圍內具有較高的折射率且折射率變化比較平穩，可以滿足特殊場合的需求，比如半導體制造以及天線制造等領域，具有廣闊的應用前景。
【技術實現步驟摘要】
一種具有寬頻高折射率和低色散特性的人工電磁材料
、本專利技術涉及一種人工電磁材料，更具體地說，涉及一種具有寬頻高折射率和低色散特性的人工電磁材料。
技術介紹
人工電磁材料，俗稱超材料，是一種能夠對電磁波產生響應的新型人工合成材料， 由基板和附著在基板上的人造微結構組成。由于人造微結構通常是由導電材料排布成的具有一定幾何圖案的結構，因此能夠對電磁波產生響應，從而使超材料整體體現出不同于基板的電磁特性，例如介電常數ε和磁導率μ不同，根據折射率公式η = ‘可知，折射率η 也不同。現有的人工電磁材料，其人造微結構通常采用圖3所示的ELC結構，包括兩個開口相對的開口環和連接兩個開口環的連接線，其折射率特性如圖4所示，由折射率特性曲線圖可知其折射率比較低，在2GHz 20GHz之間折射率變化比較大即色散特性比較高，而且寬頻特性也不夠好。所以很難滿足一些特殊場合對高折射率寬頻和低色散特性的需求，比如半導體制造以及天線制造等領域。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于，針對現有技術的缺陷，提供一種具有寬頻高折射率和低色散特性的人工電磁材料。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是一種具有寬頻高折射率和低色散特性的人工電磁材料，包括至少一個人工電磁材料片層，每個人工電磁材料片層包括相對設置的第一基板和第二基板，所述第一基板的面向第二基板的表面上附著有至少一個人造微結構，所述每個人造微結構包括至少兩個上下排布的工字形。在本專利技術的優選實施方式中，相鄰基板之間通過組裝或者在相鄰基板之間填充可連接二者的物質將兩者固定在一起。在本專利技術的優選實施方式中，相鄰基板之間填充液態基板原料，其在固化后將相鄰基板固定在一起。在本專利技術的優選實施方式中，所述人造微結構通過蝕刻附著于所述基板上。在本專利技術的優選實施方式中，所述人造微結構通過電鍍、鉆刻或者光刻附著于所述基板上。在本專利技術的優選實施方式中，所述人造微結構通過電子刻或者離子刻附著于所述基板上。在本專利技術的優選實施方式中，所述基板由FR-4、陶瓷或者聚四氟乙烯制成。在本專利技術的優選實施方式中，所述基板由鐵電材料、鐵氧材料或者鐵磁材料制成。在本專利技術的優選實施方式中，所述人造微結構由導電材料制成。在本專利技術的優選實施方式中，所述人造微結構由銀、銅、ITO(銦錫氧化物)、石墨或者碳納米管制成。實施本專利技術的人工電磁材料，具有以下有益效果這種結構的人工電磁材料在較寬的頻帶范圍內具有較高的折射率且折射率變化比較平穩，即具有較好的寬頻和低色散特性，可以滿足特殊場合的需求，比如半導體制造以及天線制造等領域，具有廣闊的應用前旦-5^ O附圖說明下面將結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明，附圖中圖1是本專利技術所述的人工電磁材料的一個片層的結構示意圖2是由圖1所示的人工電磁材料片層堆疊形成的人工電磁材料的結構示意圖3是現有技術中人造微結構為ELC結構的每個人工電磁材料片層的拆分結構示意圖4是圖3所示的人工電磁材料的折射率特性曲線示意圖5是實施例所示的一個人工電磁材料片層的拆分結構示意圖6是圖5中每個人造微結構中的一個工字形的結構示意圖7是實施例所示的人工電磁材料的折射率特性曲線示意圖。具體實施方式·，每個人工電磁材料片層包括兩個相對設置的基板和附著在兩基板之間的陣列排布的人造微結構。當人工電磁材料片層I有多個時，各個人工電磁材料片層I沿垂直于片層的方向疊加，并通過機械連接、焊接或粘合的方式組裝成一體，如圖2所示。如圖5所示，人工電磁材料片層I包括兩塊相同的均勻等厚的片狀基板，分別為第一基板2和第二基板3。兩個基板相向疊加,且第一基板2面向第二基板3的表面上附著有 2X3個陣列排布的人造微結構4。將兩個基板的表面分別虛擬地劃分為多個完全相同的4毫米X4毫米正方形網格，每個正方形網格內附著一個人造微結構4，每個人造微結構包括上下排布的9個工字形。第一基板2和第二基板3之間通過填充液態基板原料或者通過組裝相互連接在一起。 人造微結構4通過蝕刻的方式附著在第一基板3上，當然人造微結構4也可以采用電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或者離子刻等方式附著在第一基板2上。基板采用FR-4材料，當然也可以采用其他材料制成，比如陶瓷、聚四氟乙烯、鐵電材料、鐵氧材料或者鐵磁材料制成。人造微結構4采用銅線制成，當然也可以采用銀線、ΙΤ0、石墨或者碳納米管等導電材料制成。如圖6所示，本實施例中的人造微結構中的工字形采用寬度b = O.1毫米，厚度c =0.018毫米的銅線制成，每個工字形的長度a = 3. 9毫米，高度為O. 3毫米。本實施例的人工電磁材料其折射率特性如圖7所示，在較寬的頻段內(O 20GHz) 折射率非常平穩具有較好的寬頻特性和低色散特性，而且折射率都大于8. 225具有較高的折射率，與現有技術中ELC結構的人工電磁材料的折射率相比可知，本專利技術提供的人工電磁材料具有更好的折射率特性，可以滿足特殊場合的需求，比如半導體制造以及天線制造等領域，具有廣闊的應用前景。上面結合附圖對本專利技術的實施例進行了描述，但是本專利技術并不局限于上述的具體實施方式，上述 的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本專利技術的啟示下，在不脫離本專利技術宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本專利技術的保護之內。權利要求1.一種具有寬頻高折射率和低色散特性的人工電磁材料，其特征在于，包括至少一個人工電磁材料片層，每個人工電磁材料片層包括相對設置的第一基板和第二基板，所述第一基板的面向第二基板的表面上附著有至少一個人造微結構，每個所述人造微結構包括至少兩個上下排布的工字形。2.根據權利要求1所述的人工電磁材料，其特征在于，相鄰基板之間通過組裝或者在相鄰基板之間填充可連接二者的物質將兩者固定在一起。3.根據權利要求2所述的人工電磁材料，其特征在于，相鄰基板之間填充液態基板原料，其在固化后將相鄰基板固定在一起。4.根據權利要求1所述的人工電磁材料，其特征在于，所述人造微結構通過蝕刻附著于所述基板上。5.根據權利要求1所述的人工電磁材料，其特征在于，所述人造微結構通過電鍍、鉆刻或者光刻附著于所述基板上。6.根據權利要求1所述的人工電磁材料，其特征在于，所述人造微結構通過電子刻或者離子刻附著于所述基板上。7.根據權利要求1至6任一所述的人工電磁材料，其特征在于，所述基板由FR-4、陶瓷或者聚四氟乙烯制成。8.根據權利要求1至6任一所述的人工電磁材料，其特征在于，所述基板由鐵電材料、鐵氧材料或者鐵磁材料制成。9.根據權利要求1至6任一所述的人工電磁材料，其特征在于，所述人造微結構由導電材料制成。10.根據權利要求9所述的人工電磁材料，其特征在于，所述人造微結構由銀、銅、ILO、石墨或者碳納米管制成。全文摘要本專利技術涉及一種具有寬頻高折射率和低色散特性的人工電磁材料，包括至少一個人工電磁材料片層，每個人工電磁材料片層包括相對設置的第一基板和第二基板，所述第一基板的面向第二基板的表面上附著有至少一個人造微結構，所述每個人造微結構包括至少兩個上下排布的工字形。這種結構的人工電磁材料在較寬的頻帶范圍內具有較高的折射率且折射率變化比較平穩，可以滿足特殊場合的需求，比如半導體制造以及天線制造等領域，具有廣闊的應用前景。文檔編號H01Q15/02GK本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有寬頻高折射率和低色散特性的人工電磁材料，其特征在于，包括至少一個人工電磁材料片層，每個人工電磁材料片層包括相對設置的第一基板和第二基板，所述第一基板的面向第二基板的表面上附著有至少一個人造微結構，每個所述人造微結構包括至少兩個上下排布的工字形。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：余銓強，陳俊融，寇超鋒，欒琳，劉若鵬，
申請(專利權)人：深圳光啟高等理工研究院，深圳光啟創新技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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