帶多諧振控制結構的回轉形左手材料單元結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種左手材料，尤其是涉及一種帶多諧振控制結構的回轉形左手材料 單元結構。
【背景技術】
[0002] 左手材料是一種自然界中不存在的人工周期結構，它的介電常數和磁導率都為 負，電場I，磁場#及波矢史遵從左手螺旋定則。在1967年，前蘇聯物理學家V. G. Veselago 首次對左手材料做了理論研究，預測出左手材料會呈現出許多新穎的特性，如逆Doppler 效應、逆Cherenkov效應、負折射現象等[1]。但是由于自然界中一直無法找到天然的左手 材料，在其后的近30年時間里左手材料研究領域一直沒有實質性的突破進展。直至1996 年，英國科學家J. B. Pendry等人提出了周期排列的細導線陣列能夠在微波波段展現出負 介電常數效應，這為左手材料在微波波段的物理實現解決了一個關鍵性的問題[2]。1999 年，Pendry再一次提出，周期放置的開口諧振環陣列（SRR)可以替代磁性材料在微波波段 展現出負磁導率效應，這項經典工作幾乎是為左手材料的物理實現打開了大門[3]。最終， 在2000年和2001年，美國的D. R. Smith等學者基于Pendry的研究結果，通過將上述的細 導線陣列與SRR陣列合理布局，分別設計并加工出了歷史上第一塊一維左手材料和第一塊 二維左手材料，并觀測到了負折射現象[4]。2002年，美國加州大學的Itoh和加拿大多倫 多大學的G. V. Eleftheriades幾乎同時提出了另外一類左手材料，即用傳輸線結構來實現 復合左右手結構[5]。2005年，D. R. Smith領導的科研小組基于S參數法，對周期性結構雙 負材料的折射率、磁導率和介電常數等電磁參數進行了提取過程探討[6]。至此以后，人們 對左手材料投入了越來越多的興趣，越來越多的學者對其展開了更加深入的研究，特別是 在其新的結構與新的應用上。目前，各國科研工作組已經設計出了許多結構各異的左手材 料，例如S型結構[7]、Ω型結構[8]、漁網結構[9]、樹枝狀結構[10]、螺旋環型結構[11] 等，且這些左手材料已被廣泛地應用到了光學[12]、聲學[13]、醫學[14]、電磁學[15]等領 域。
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【發明內容】

[0019] 本發明的目的在于提供一種可實現對左手材料電特性最終調控的帶多諧振控制 結構的回轉形左手材料單元結構。
[0020] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0021] 帶多諧振控制結構的回轉形左手材料單元結構，設有微波介質材料基板和金屬層 結構，金屬層結構涂覆在微波介質基板一面；
[0022] 金屬層結構包括4個相同的回轉形螺旋結構和1個十字形結構，由4個相同的回 轉形螺旋結構以四重旋轉對稱形式加載在1個十字形結構上構成，所述回轉形螺旋結構包 括至少3條直線段式金屬帶，各條直線段式金屬帶按逆時針方向串連，而且相鄰直線段式 金屬帶之間垂直連接，其中最長的直線段式金屬帶與十字形結構的一端垂直連接。
[0023] 所述微波介質材料基板的介電常數可為2. 2~8. 0。
[0024] 所述微波介質材料基板的形狀最好為正方形，邊長L = 12~20mm，厚度h = 0. 18 ~0. 32mm。
[0025] 所述回轉形螺旋結構可由4條直線段式金屬帶按逆時針方向串連，而且相鄰直線 段式金屬帶之間垂直連接；4條金屬帶的長度依次可為bl = 5. 0~6. 4mm，b2 = 4. 8~ 6. 0mm，b3 = 4. 8 ~6. 0mm，b4 = 3. 5 ~4. 5mm，寬度 w = 0· 55 ~0· 65mm ;所述十字形金屬 帶的尺寸可為：長邊L = 12~20mm，短邊a = 9. 0~15謹，寬度w = 0· 55~0· 65mm〇
[0026] 所述金屬層可為銅層，銅層厚度可為0. 015~0. 025mm。
[0027] 所述回轉形螺旋結構可由7條直線段式金屬帶按逆時針方向串連，而且相鄰之間 垂直連接。
[0028] 所述回轉形螺旋結構可由5條直線段式金屬帶按逆時針方向排列，前4條直線段 式金屬帶相鄰之間垂直連接，尾部的1條直線段式金屬帶與相鄰直線段式金屬帶垂直留有 間距。
[0029] 所述回轉形螺旋結構可由3條直線段式金屬帶和1個金屬圓片構成，各直線段式 金屬帶按逆時針方向串連，而且相鄰之間垂直連接；金屬圓片與處于尾部的直線段式金屬 帶內表面連接。
[0030] 與現有的左手材料相比，本發明具有如下突出的優點和顯著的效果：
[0031]