[发明专利]基于三层基板的小型化人工电磁材料及制备方法

权利要求书

1.一种基于三层基板的小型化人工电磁材料，包括N个结构单元，N≥2，每个结构单元设有三个介质基板层，其特征在于，第一介质基板层（1）的两面均蚀刻矩形折线，第二介质基板层（2）的两面均蚀刻平面螺旋线，平面螺旋线中心连有圆形金属贴片（5），第一介质基板层（1）与第二介质基板层（2）之间夹有两面为光面的第三介质基板层（3），三者粘结为一体，形成一个折线—折线—光面—螺旋线—螺旋线结构的整体基板；该整体基板的两端涂有金属层（4），分别与第一介质基板层（1）两面的矩形折线连接。

2.根据权利要求1所述的基于三层基板的小型化人工电磁材料，其特征在于第二介质基板层两面的平面螺旋线对称放置。

3.一种基于三层基板的小型化人工电磁材料制备方法，包括如下步骤：

（1）选用厚度为0.1mm～1mm，介电常数ε_r＝2.6±0.05，损耗角正切tanδ＝0.015的聚四氟乙烯双面PCB覆铜板，在其两面覆铜箔表面均蚀刻矩形折线，制得两面均为折线面的第一介质基板层；

（2）选用厚度为0.1mm～1mm，介电常数ε_r＝2.6±0.05，损耗角正切tanδ＝0.015的聚四氟乙烯双面PCB覆铜板，在其两个覆铜箔表面均蚀刻平面螺旋线，两面的螺旋线对称放置，螺旋中心蚀刻圆形金属贴片，制得两面均为螺旋面的第二介质基板层；

（3）选用厚度为0.1mm～1mm，介电常数ε_r＝2.6±0.05，损耗角正切tanδ＝0.015的聚四氟乙烯PCB基板，作为第三介质基板层；

（4）将第第三介质基板层夹在第一介质基板层与第二介质基板层之间，三者通过绝缘粘结材料热压处理粘接为一体，形成折线—折线—光面—螺旋线—螺旋线结构的整体基板；

（5）在整体基板的两端涂10μm~1mm厚的金属层，再将两端的金属层分别与该整体基板上的折线连接，制得人工电磁材料结构单元；

（6）重复步骤（1）～（5），得到N个结构单元，N≥2；

（7）将所有的结构单元以单元的整体基板的长度为周期进行平行等距排列，通过绝缘粘结材料热压处理粘接，制得人工电磁材料块材。

4.根据权利要求3所述的基于三层基板的小型化人工电磁材料，其特征在于所述步骤（1）中的矩形折线，其长度L_m=0.99L，宽度H_m=0.99H，矩形折线的横线线宽L_wm=1.15×10^-2L，矩形折线的竖线线宽L_wm=7.7×10^-3L，线间距S_wm=7.7×10^-3L，其中L、H分别为覆铜板的长和宽。

5.根据权利要求3所述的基于三层基板的小型化人工电磁材料，其特征在于所述

步骤（2）中的平面螺旋线，其长度L_p=0.92L，宽度H_p=0.92H，匝数n=12，线宽L_wp=8.1×10^-3L，线间距S_wp=1.23×10^-2L，其中L、H分别为覆铜板的长和宽。

6.根据权利要求3所述的基于三层基板的小型化人工电磁材料，其特征在于所述步骤（2）中的圆形金属贴片，其半径r为0.5mm～5mm。