[发明专利]一种实现磁场调节介电常数的超材料结构体及其结构体设计方法

权利要求书

1.一种实现磁场调节介电常数的超材料结构体，超材料结构体包括有一基板(3)和多个结构单元(4)；所述多个结构单元(4)按照一定间距d周期性排列粘接在基板(3)上；所述基板(3)选用介电常数为2～3；其特征在于：在所述的基板(3)的C面板(31)上按照一定间距d周期性设置有凹腔(32)，该凹腔(32)内用于放置结构单元(4)；

所述基板(3)材质是PTFE玻璃编织网增强、PTFE玻璃乱纤维增强或者PTFE石英增强；

所述的一个结构单元(4)由一个介电长方体(1)和一个铁氧长方体(2)组成，且介电长方体(1)的一个面板与铁氧长方体(2)的一个面板粘接贴合；介电长方体(1)的材质选用介电常数为100～200；铁氧长方体(2)的材质选用钇铁石榴石、或者锰锌铁氧体；

结构单元(4)的坐标系记为O－XYZ，在外加偏置磁场和电磁波的作用下，对应各坐标关系为：

电磁波沿坐标系O－XYZ的Y轴正向入射，电磁波的电场沿坐标系O－XYZ的Z轴加载；

磁场沿坐标系O－XYZ的X轴加载；

外加偏置磁场沿坐标系O－XYZ的Z轴方向加载；

超材料结构体在电磁波频率10～12GHz范围内出现了两个介电常数为负的区域，能够用作双负折射率材料；

结构单元(4)之间的间距记为d；基板(3)的长记为a、宽记为长记为h、厚记为b；介电长方体(1)的长记为a₁、宽记为长记为h₁、厚记为b₁；铁氧长方体(2)的长记为a₂、宽记为长记为h₂、厚记为b₂；则有a₁＝2a₂，h₁＝h₂，b₁＝b₂，d＝1.5(a₁+a₂)～3(a₁+a₂)，a＝h＝n(a₁+a₂+d)～4+n(a₁+a₂+d)，b＝0.1d～0.5d，n为排列的结构单元的个数。

2.制作权利要求1所述的一种实现磁场调节介电常数的超材料结构体的方法，其特征在于有下列步骤：

步骤A，将介电材料切割成长方体，得到介电长方体；

步骤B，将铁氧体材料切割成长方体，得到铁氧长方体；

步骤C，将所述的介电长方体中的一面板与所述的铁氧长方体中的一面板粘接贴合，构成结构单元；

步骤D，将所述的结构单元按间隔d周期性排列粘接在基板上，得到实现磁场调节介电常数的超材料结构体。