[实用新型]基于液晶的电场可调负磁导率器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种负磁导率器件，特别是基于液晶的电场可调负磁导率器件。

背景技术

参照图8，文献“Dependence of the distance between cut-wire-pair layers on resonance frequencies”，Optics Express，2008，vol.18，no.8，p.5934-5941”公开了一种基于金属片对的负磁导率材料，这种负磁导率材料在覆铜板1的正反两面分别刻蚀周期排列的金属片5，金属片5在覆铜板1正反两面成对排列。在垂直入射电磁波激励下，覆铜板1正反两面的金属片产生方向相反的感应电流并在金属片对内形成环形电流，这种环形电流产生与入射波磁场方向相反的磁偶极矩，从而产生负磁导率。虽然这种基于金属片对的负磁导率材料结构简单，但其工作频率不可变，只能在300MHz频段内有效工作，这极大限制了负磁导率材料的应用。

负磁导率材料的工作频率主要是由等效电感和等效电容决定的，即受金属片尺寸、环境介电常数和磁导率等因素的影响。如希望在其他频段进行工作，目前采用的方法是重新设计金属片尺寸或选用不同材料的覆铜板满足工作频段变化的需求。显然，这种解决方法是被动的，耗时耗力。

发明内容

为了克服现有的负磁导率材料工作频段窄的不足，本实用新型提供一种基于液晶的电场可调负磁导率器件，利用液晶有效介电常数受外加偏置电场影响的特点，将液晶注入负磁导率器件中，可以使负磁导率器件的工作频率随外加偏置电场动态变化。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：一种基于液晶的电场可调负磁导率器件，包括覆铜板1，其特点是还包括U型压条2，所述覆铜板1是长方形、单面，有两个，每个覆铜板1四个角有定位孔4，每个覆铜板1一面刻蚀有金属片阵列，金属片阵列由多个、多排金属片5排列而成，金属片阵列中同排相邻金属片5以金属细线连接，多排金属片阵列的金属细线并连后与电极6相连；所述U型压条2外径与长方形的覆铜板1长和宽等大，U型压条2的口部和底部与覆铜板1四个角配合部位有定位孔4，两个覆铜板1相对放置，将U型压条2夹住，形成液晶注射腔3，液晶充满液晶注射腔3，一个覆铜板1上的引出电极6接直流电源的正极，另一个覆铜板1上的引出电极6接直流电源的负极。

所述金属片5是长方形或者圆形任一种。

所述覆铜板1是聚四氟乙烯纤维板。

所述U型压条2的厚度是0.30～0.60mm。

所述液晶为向列型液晶，其双折射率为Δn＝0.05～0.18。

所述金属片阵列中的金属片是矩形时的尺寸，W＝3.00～6.00mm，W₁＝0.5～1.00mm，L＝7.00～11.00mm，Px＝8.00～3.00mm，Py＝4.50～8.00mm。

所述金属片阵列中的金属片是圆形时的尺寸，R＝4.00～5.50mm，W₁＝0.5～1.00mm，Px＝10.00～13.00mm，Py＝10.00～13.00mm。

本实用新型的有益效果是：由于在覆铜板与U型压条形成的液晶注射腔注入液晶，从而使液晶成为负磁导率器件的基板；一个覆铜板上的引出电极接直流电源的正极，另一个覆铜板上的引出电极接直流电源的负极，利用液晶介电性能易受外场调控的特性，通过施加电场改变液晶的等效介电常数，实现负磁导率器件工作频率的动态可调，最大调节幅度可达1.20GHz。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

附图说明

图1是本实用新型基于液晶的电场可调负磁导率器件立体示意图。

图2是图1中覆铜板上有金属片一面的示意图。

图3是图2中矩形金属片阵列局部放大图。

图4是实施例3中圆形金属片阵列的放大图。

图5是实施例1所制作的基于液晶的电场可调负磁导率器件的微波透射谱随电场变化的图谱。

图6是实施例1所制作的基于液晶的电场可调负磁导率器件的磁导率随电场变化图谱。

图7是实施例2所制作的基于液晶的电场可调负磁导率器件的微波透射谱随电场变化图谱。

图8是背景技术基于金属片对的负磁导率材料示意图。

图中，1-覆铜板；2-U型压条；3-液晶注射腔；4-定位孔；5-金属片；6-电极。

具体实施方式