[发明专利]一种具有双阻带的近零折射率超材料

说明书

本发明涉及电磁通信领域，具体涉及一种具有双阻带的近零折射率超材料。本发明包括基板，还包括按照周期性排列等间距设置在基板顶面上的多个谐振结构基础单元；谐振结构基础单元为8字型谐振器结构。本发明在实现了宽带近零折射率频带的同时，将带阻响应引入近零折射率频段的两端。本发明所提出的具有双阻带的近零折射率超材料与传统超材料相比，拥有较宽的近零折射率带宽，以及近零折射率频带的两端同时存在带阻响应，此外具有双阻带的近零折射率超材料的谐振结构基础单元电尺寸亦有所减小。

技术领域

本发明涉及电磁通信领域，具体涉及一种具有双阻带的近零折射率超材料。

背景技术

超材料是一种具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构材料，其介电常数和磁导率可以通过周期性排列的人工微结构来改变，因此整个超材料在一定频率范围内可以具有普通材料所不具备的电磁波透射折射率。随着科技日新月异的发展，人们根据实际的应用环境对超材料提出了多种多样的需求。但是常见的超材料需要其结构平面垂直于电磁波的传播方向才能起到作用，因此需要占据较大的空间，难以满足紧凑空间下的电磁波调控需求。结构平行于电磁波传播方向的超材料即平面超材料鲜有被提出。而平面超材料相对于传统超材料结构而言，结构扁平紧凑，可以更好的应用于高度有限的空间。对于平面超材料而言，其材料特性与其基础单元结构有关。因此急需改变现有的其基础单元结构来实现想要的超材料的材料特性，以满足对电磁波进行调控的应用需求。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提出了一种具有双阻带的近零折射率超材料，在实现了宽带近零折射率频带的同时，将带阻响应引入近零折射率频段的两端。

本发明为实现上述发明目的，采取的技术方案如下：

一种具有双阻带的近零折射率超材料，包括基板，还包括按照周期性排列等间距设置在基板顶面上的多个谐振结构基础单元；所述谐振结构基础单元为8字型谐振器结构。

进一步的作为本发明的优选技术方案，所述多个谐振结构基础单元之间的横向距离与纵向距离相等。

进一步的作为本发明的优选技术方案，所述基板为印刷电路板；所述8字型谐振器结构印制于印刷电路板的顶面。

进一步的作为本发明的优选技术方案，所述8字型谐振器结构为一根金属带线弯折构成，包括依次垂直连接的第一段金属带线至第十一段金属带线；所述第一段金属带线、第三段金属带线、第五段金属带线、第七段金属带线、第九段金属带线及第十一段金属带线分别相互平行设置；所述第二段金属带线、第四段金属带线、第六段金属带线、第八段金属带线及第十段金属带线分别相互平行设置。

进一步的作为本发明的优选技术方案，所述8字型谐振器结构的纵向长度数值约为近零折射率频带中心频率对应的0.1个真空波长；所述8字型谐振器结构的横向宽度数值约为近零折射率频带中心频率对应的0.11个真空波长。

本发明所述，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明所提出的具有双阻带的近零折射率超材料与传统超材料相比，拥有较宽的近零折射率带宽，以及近零折射率频带的两端同时存在带阻响应，此外具有双阻带的近零折射率超材料的谐振结构基础单元电尺寸亦有所减小。

附图说明

图1是本发明具有双阻带的近零折射率超材料基础单元结构图；

图2是本发明具有双阻带的近零折射率超材料结构图；

图3是本发明具有双阻带的近零折射率超材料基础单元结构关于不同mw的插入损耗曲线示意图；

图4是本发明具有双阻带的近零折射率超材料基础单元结构关于不同mg和mw下针对ml₃的低频传输零点(f_n1)和高频传输零点(f_n2)的比值(f_n2/f_n1)示意图；