[发明专利]半波导体阵列及其构建方法

说明书

本发明涉及一种半波导体阵列。所述半波导体阵列包括多个基本单元，所述多个基本单元拼接于一起，以使所述半波导体阵列的等效电长度与半波长的比例为0.8‑1.2，所述半波导体阵列的长度方向与天线的线极化方向平行设置，以使所述半波导体阵列上产生的感应电流能够形成环流。所述半波导体阵列可以将平面范围内的弱电磁远场转化成为强磁近场。本发明还提供一种半波导体阵列的构建方法。

技术领域

本发明涉及一种半波导体阵列及其构建方法。

背景技术

电磁场(electromagnetic field)是一种由带电物体产生的一种物理场。处于电磁场的带电物体会感受到电磁场的作用力。电磁场与带电物体(电荷或电流)之间的相互作用可以用麦克斯韦方程和洛伦兹力定律来描述。电磁辐射麦克斯韦方程表明，不仅磁场的变化要产生电场，而且电场的变化也要产生磁场。时变场在这种相互作用下，产生电磁辐射，即为电磁波。这种电磁波从场源处以光速向周围传播，在空间各处按照距场源的远近有相应的时间滞后现象。电磁波还有一个重要特点，它的场矢量中有与场源至观察点间的距离成反比的分量。这些分量在空间传播时的衰减远较恒定场为小。

按照坡印廷定理，电磁波在传播中携有能量，可以作为信息的载体。这就为无线电通信、广播、电视、遥感等技术开阔了道路。目前，常采用半波导体阵列来产生电磁场。然而，所述半波导体阵列并不能将平面范围内的弱电磁远场转化成为没有盲区的强磁近场。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以将平面范围内的弱电磁远场转化成为强磁近场的半波导体阵列及其构建方法。

一种半波导体阵列，包括多个基本单元，所述多个基本单元拼接于一起，以使所述半波导体阵列的等效电长度与半波长的比例为0.8-1.2，所述半波导体阵列的长度方向与天线的线极化方向平行设置，以使所述半波导体阵列上产生的感应电流能够形成环流。

在其中一个实施方式中，所述半波导体阵列的等效电长度与半波长相等。

在其中一个实施方式中，所述基本单元所在的平面区域为正方形区域，所述基本单元的长度方向为所述正方形区域的对角线方向。

在其中一个实施方式中，所述多个基本单元的长度方向均互相平行，所述基本单元旋转90度后与邻接的任一个所述基本单元均镜像对称设置。

在其中一个实施方式中，每相邻两个基本单元的长度方向均互相垂直，沿第一方向上每相邻两个所述基本单元均相互镜像对称设置，沿第二方向上每相邻两个所述基本单元的位置均相对旋转90度，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

在其中一个实施方式中，所述半波导体阵列的覆盖区域为矩形。

在其中一个实施方式中，所述天线的线极化方向与所述半波导体阵列的长度方向重合设置。

一种半波导体阵列的建构方法包括以下步骤：

根据仿真模拟半波导体阵列的结果确定并提供半波导体阵列，以使所述半波导体阵列的等效电长度与半波长的比例为0.8-1.2；以及

将所述半波导体阵列与天线对应设置，使所述半波导体阵列的长度方向与所述天线的线极化方向平行。

在其中一个实施方式中，所述半波导体阵列包括多个拼接于一起的基本单元，所述根据仿真模拟半波导体阵列的结果确定并提供半波导体阵列的步骤包括：

利用天线激励所述半波导体阵列以使所述半波导体阵列上产生感应电流；

等比例扩大或者缩小所述多个基本单元并同时检测所述半波导体阵列上的感应电流值，以使处于中心位置的基本单元具有感应电流值的最大值，使得每个基本单元的实际尺寸发生变化，而通过各个基本单元之间的互耦作用，所述半波导体的等效电长度仍为半波长。