[发明专利]一种可重构电磁超材料

说明书

本发明公开了一种可重构电磁超材料，包括若干个周期性排布的单元结构，所述单元结构包括底板、若干不同形状的导电积木，所述导电积木拼搭在底板上，所述导电积木上设置有导电层，且拼搭在底板上导电积木的形状根据电磁特性确定，所述导电层的形状与导电积木表面一致。本发明通过在底板上拼搭不同图案形状的导电积木，可以很容易实现具有不同电磁特性的电磁超材料，即实现可重构的电磁特性，且无需额外的器件及外部激励源。

技术领域

本发明属于电磁超材料技术领域，具体为一种可重构电磁超材料。

背景技术

超材料(Metamaterial)是由人工设计的新型复合材料，能够呈现出天然材料所不具备的超常物理特性。近年来，超材料在电磁学、声学、力学和热力学等不同的学科都产生了很大的影响。其中，电磁超材料因其超常的电磁特性而被广泛地应用于雷达天线罩、吸波器和电磁兼容/屏蔽等众多应用领域。

在电磁超材料设计流程中，首先需要使用计算电磁算法或相应的电磁仿真软件来进行理论设计和分析，然后加工实物样件并进行实验验证。传统的加工技术主要包括印刷电路板和3D打印等，通常在电磁超材料加工完成之后，其电磁特性就基本固定了，电磁特性不可重构。此外，采用传统加工方式来制作大尺寸电磁超材料实物样件通常成本较高且耗时。

发明内容

本发明提出了一种可重构电磁超材料。

实现本发明的技术解决方案为：一种可重构电磁超材料，包括若干个周期性排布的单元结构，所述单元结构包括底板、若干不同形状的导电积木，所述导电积木拼搭在底板上，所述导电积木上设置有导电层，且拼搭在底板上导电积木的形状根据电磁特性确定，所述导电层的形状与导电积木表面一致。

优选地，所述底板上设置有周期性排列的圆柱阵列，所述导电积木通过圆柱阵列拼搭在底板上。

优选地，根据电磁特性确定拼搭在底板上导电积木的形状的具体方法为：

选择非谐振结构形式实现低通或者高通滤波特性，选择谐振结构形式实现带通或者带阻滤波特性。

优选地，所述导电积木为方环、方形、十字形或耶路撒冷十字形。

优选地，所述底板和导电积木的材料为ABS、PVC或者PC。

优选地，所述导电层为铜箔、铝箔或者导电银浆。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明通过在底板上拼搭不同图案形状的导电积木，可以很容易实现具有不同电磁特性的电磁超材料，即实现可重构的电磁特性，且无需额外的器件及外部激励源；

本发明具有设计周期短、可重复使用、实现简单、成本较低和组装方便的特点，并且所有导电积木可以被重复拆卸、收集以用于下一次使用。

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

附图说明

图1是实施例基于谐振型十字形可重用导电积木的可重构电磁超材料的单元结构侧视图。

图2是实施例基于谐振型十字形可重用导电积木的可重构电磁超材料的单元结构主视图。

图3是实施例基于谐振型十字形可重用导电积木的可重构电磁超材料的单元结构三维示意图。

图4是实施例基于谐振型十字形可重用导电积木的可重构电磁超材料的阵列示意图。

图5是实施例基于谐振型十字形可重用导电积木的可重构电磁超材料的实物图。

图6是实施例基于非谐振型方形可重用导电积木的可重构电磁超材料的单元结构侧视图。

图7是实施例基于非谐振型方形可重用导电积木的可重构电磁超材料的单元结构主视图。