[发明专利]频率可调的开口谐振环

说明书

技术领域

本发明涉及一种开口谐振环，特别是涉及一种频率可调的开口谐振环。

背景技术

开口谐振环(Split ring resonator，SRR)是一种具有开口环状的金属结构，在电磁波激励下可发生谐振，谐振时有效磁导率为负，是负磁导率材料的基本组成单元，可用于新型隐身斗篷、电磁吸波材料、电子信息元器件的设计和制备。然而，传统开口谐振环仅能在某一频段内有效工作，这极大限制了开口谐振环的应用前景。

通过调整开口谐振环单元尺寸或加入有源器件，可实现工作频率的调谐，拓宽工作范围。

文献1“Broadband multi-layer terahertz metamaterials fabrication and characterization on flexible substrates，Optics Express，Vol.19，No.8，pp.6990-6998(2011)”公开了一种基于开口谐振环的多层复合结构，通过改变开口谐振环尺寸调节其谐振频率，实现工作频率的有效拓宽。

文献2“Varactor-Loaded Complementary Split Ring resonators and Their application on Tunable metamaterial Transmission lines，IEEE Microwave and Wireless Components Letters，Vol.18，No.1，pp.28-30(2008)”公开了一种基于二极管技术的开口谐振环，即在开口谐振环集成变容二极管，通过偏置电压调节二极管及开口谐振环的电容值，从而实现开口谐振环谐振频率动态调节的目的。然而，这些方法都需要重新设计开口谐振环的构型和尺寸甚至附属器件，耗时费力，工艺复杂。

发明内容

为了克服现有的开口谐振环工作频段窄的不足，本发明提供一种频率可调的开口谐振环。该开口谐振环利用市售的开口谐振环，不改变开口谐振环的构型和尺寸，将开口谐振环固定在介质基板上，将介质基板置于矩形波导内，使开口谐振环开口边与矩形波导的宽边平行，沿电磁波电场极化方向调节开口谐振环的位置，即改变开口谐振环与矩形波导宽边的间距d，可以实现开口谐振环谐振频率的有效调节。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种频率可调的开口谐振环，其特点是开口谐振环1固定在介质基板2上，介质基板2的长边与矩形波导窄边32长度相同，介质基板2置于矩形波导3内，开口谐振环1开口边与矩形波导宽边31平行，与矩形波导窄边32垂直，开口谐振环1开口边与矩形波导宽边31的间距d可调。

所述矩形波导3的型号是BJ70、BJ100或BJ140的任一种。

所述开口谐振环1的形状是正方形、矩形、六边形、三角形或圆形的任一种。

所述介质基板2的材料是聚四氟乙烯纤维玻璃板或环氧纤维玻璃板的任一种。

本发明的有益效果是：由于该开口谐振环利用市售的开口谐振环，不改变开口谐振环的构型和尺寸，将开口谐振环固定在介质基板上，将介质基板置于矩形波导内，使开口谐振环开口边与矩形波导的宽边平行，沿电磁波电场极化方向调节开口谐振环的位置，即改变开口谐振环与矩形波导宽边的间距d，实现了开口谐振环谐振频率的有效调节。测试结果表明，当开口谐振环的开口边与其正对的矩形波导宽边间距d由0.1mm逐步增大为7.00mm，开口谐振环的谐振频率由8.98GHz逐渐增加至12.0GHz，频率移动了3.02GHz，调节幅度超过25％。

下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明中开口谐振环位于矩形波导内的立体图。

图2是本发明中开口谐振环位于矩形波导内的平面图。

图3是本发明中开口谐振环位于矩形波导内的侧视图。

图4是实施例1中开口谐振环(l＝2.2mm，w＝0.5mm，g＝0.5mm)的透射谱随开口谐振环与其正对的矩形波导宽边间距d的变化关系图。

图中，1-开口谐振环，2-介质基板，3-矩形波导，31-矩形波导宽边，32-矩形波导窄边。

具体实施方式

参照图1～7，本发明频率可调的开口谐振环，其特点是开口谐振环1固定在介质基板2上，介质基板2置于矩形波导3内，开口谐振环1开口边与矩形波导宽边31平行，开口谐振环1开口边与矩形波导宽边31的间距d可调。