[发明专利]基于多层堆叠介质结构的可调谐信号调制器

说明书

本发明公开了一种基于多层堆叠介质结构的可调谐信号调制器。包括信号发射器、微型电机、信号接收器、偏置电压控制器和介质层；所述信号发射器、信号接收器和偏置电压控制器均与微型电机电连接；所述偏置电压控制器还电连接介质层；所述介质层包括多层依次堆叠的介质组；所述介质组包括依次排列的介质A、双曲材料P和介质B；所述双曲材料P由介质C和石墨烯堆叠而成。本发明的优势在于，尺寸小、可编程、可调控、稳定性强、多功能，属于高性能的信号调制装置。并且利用不同介质材料的堆叠就可实现对不同方向、不同频段的动态信号的调制。

技术领域

本发明涉及一种基于多层堆叠介质结构的可调谐信号调制器，属于电子通信领域。

背景技术

近年来随着通信技术行业的迅猛发展，所需的信号模式调制设备向着小型化、多功能方向的发展。目前，基于电光调制器产生微波信号的倍频方法，按调制方式可分为强度调制法、相位调制法和偏振调制法等，该方法调谐性好、稳定性较高，但不能实现小角度反射、大角度透射的功能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于多层堆叠介质结构的可调谐信号调制器，以解决现有技术中存在的不能实现小角度反射、大角度透射问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于多层堆叠介质结构的可调谐信号调制器，包括信号发射器、微型电机、信号接收器、偏置电压控制器和介质层；所述信号发射器、信号接收器和偏置电压控制器均与微型电机电连接；所述偏置电压控制器还电连接介质层；所述介质层包括多层依次堆叠的介质组；所述介质组包括依次排列的介质A、双曲材料P和介质B；所述双曲材料P由介质C和石墨烯堆叠而成。

进一步的，所述介质A的厚度为2μm，介质B的厚度为8μm；所述介质C的厚度为60nm；所述石墨烯的厚度为1nm；所述介质层的总厚度为30μm。

进一步的，所述介质A、介质B的折射率分别为n_A=√51，n_B=1；所述介质A的介质常数是51；所述介质B的介质常数是1；所述介质C的折射率为√11.1；所述介质C的介质常数为ε_c=11.1。

进一步的，所述信号发射器的工作频段为1-15THz。

进一步的，还包括转盘和载物平台；所述转盘、信号接收器和偏置电压控制器设置在载物平台的顶端；所述信号发射器设置在转盘上。

进一步的，所述载物平台的侧壁上设置有数据连接口、开关和电源线接口。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

(1) 本发明采用双曲超材料和普通介质的组合堆叠作为介质层对信号的透射、反射和吸收的研究，通过微电机改变信号的入射角度，得到所要的信号的通断：通过改变外加偏转电压即化学势就可实现吸收频点的左移或右移从而实现频率相关的模式调制，实现小角度反射、大角度透射的功能；(2)本发明设计简化，能够做到小型化，可调控，属于高性能高稳定性的信号调制器。

附图说明

图1为信号调制器的整体系统结构示意图；

图2为信号调制器的介质控制层的单元结构示意图；

图3为信号调制器的主体结构主视图；

图4为信号调制器的主体结构侧视图；

图5为信号调制器的主体结构俯视图；

图6为信号调制器的内置微型电机的结构图；

图7为入射角度为小角度时的反射图，图中化学势μ=0.04 eV，现象散射率τ=5*10-12s，温度T=300 K；