專利名稱：一種電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁禁帶結(jié)構(gòu)，具體而言，涉及一種小尺寸、寬禁帶的應(yīng)用在射頻元器件上的新型電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料。
背景技術(shù)：
電磁禁帶結(jié)構(gòu)(Electromagnetic Bandgap(EBG))或光子禁帶(PhotonicBandgap(PBG))材料因其特有的可抑制某一頻率(段)電磁波傳播的特性，在微波及光通信領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，近年來引起了人們廣泛的興趣。根椐周期性結(jié)構(gòu)排列方式的不同可分為三維，二維(也稱平面)及一維三大類。其中二維平面或準(zhǔn)平面的結(jié)構(gòu)因低剖面及制備工藝簡單等特點(diǎn)在現(xiàn)有文獻(xiàn)中研究報(bào)道最多，典型代表有Yablonovitch等人提出的“蘑菇狀”結(jié)構(gòu)(參見圖1，對(duì)比文獻(xiàn)1)及T.Itoh提出的UCPBG(參見圖2，對(duì)比文獻(xiàn)2)結(jié)構(gòu)材料等。上述二類平面電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料盡管可提供足夠的禁帶頻率寬度滿足多數(shù)微波元器件應(yīng)用需要，但基板采用介電常數(shù)較低的介質(zhì)載體時(shí)平面單胞尺寸仍顯過大，這樣為了滿足有限的元器件幾何尺寸要求，在微波及光通信元器件中實(shí)際使用的單胞周期數(shù)將大大降低，相應(yīng)地由于采用的單胞個(gè)數(shù)的減少，電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料抑制電磁波傳播這一特性發(fā)揮也將大打折扣，這在低頻率場合應(yīng)用時(shí)的局限性更加突出。
對(duì)比文獻(xiàn)(1)D.Sievenpiper，L.Zhang，R.F.H.Broas，N.G.Alexopolous and E.Yablonovitch，IEEE Transactions on microwave theory and techniques，Vol.47(11)2059-2074(1999)(2)R.Coccioli，F(xiàn).Yang，K.Ma and T.Itoh，Transactions on microwave theory andtechniques，Vol.47(11)2123-2130(1999)

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供了一種小尺寸、寬禁帶的新型電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料，加工方法是利用印刷電路板工藝在微波介質(zhì)材料板上印刷出金屬的特定圖案，圖案的大小尺寸根據(jù)所應(yīng)用的頻段范圍確定，應(yīng)用頻段越高則尺寸越小，頻段越低則尺寸越大，成線性關(guān)系，可在現(xiàn)有理論框架內(nèi)做出準(zhǔn)確設(shè)計(jì)。這種電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料可用在天線，濾波器，諧振器等微波元器件上，以提高器件性能。


圖1(a)對(duì)比文獻(xiàn)1技術(shù)方案側(cè)視圖；(b)對(duì)比文獻(xiàn)1技術(shù)方案正面圖；圖2(a)對(duì)比文獻(xiàn)2技術(shù)方案示意圖；(b)對(duì)比文獻(xiàn)2技術(shù)方案單胞幾何尺寸圖；圖3本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本發(fā)明應(yīng)用頻率帶寬曲線。
具體實(shí)施例方式
為更好的理解本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料花樣圖3，圖中是4個(gè)單位原胞的2×2排列，印刷電路板工藝將金屬圖案印刷在微波介質(zhì)材料板上，金屬可采用銅，銀，鋁，金等，微波介質(zhì)材料可選用聚四氟乙烯等材料，圖中黑色部分表示金屬，具體尺寸標(biāo)度已在圖3中標(biāo)出，單位長度w由所應(yīng)用的頻率范圍確定，不同的w值對(duì)應(yīng)不同的天線工作頻段，根據(jù)不同的匹配模式可對(duì)s值在w數(shù)值大小附近進(jìn)行微調(diào)，本實(shí)施例中，w＝0.43mm，s＝w。
本材料的體積可比對(duì)比文獻(xiàn)2所述的技術(shù)方案減小50％以上，且根據(jù)圖4所示，本發(fā)明的材料具有更寬的帶寬，范圍覆蓋了廣闊無線通訊頻率。
權(quán)利要求
1.一種電磁禁帶結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有如圖3所示的圖案，黑色部分為金屬，圖案放置在微波介質(zhì)材料板上。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁禁帶結(jié)構(gòu)，其特征在于，采用印刷電路板工藝加工。
3.如權(quán)利要求1所述的電磁禁帶結(jié)構(gòu)，其特征在于，金屬采用銅，微波介質(zhì)材料采用聚四氟乙烯。
4.如權(quán)利要求1所述的電磁禁帶結(jié)構(gòu)，其特征在于，單位長度w＝0.43mm，s＝w。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種小尺寸、寬禁帶的新型電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料，加工方法是利用印刷電路板工藝在微波介質(zhì)材料板上印刷出金屬的特定圖案，圖案的大小尺寸根據(jù)所應(yīng)用的頻段范圍確定。這種電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料可用在天線，濾波器，諧振器等微波元器件上，以提高器件性能。
文檔編號(hào)H01P1/23GK1787281SQ20041008932
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者劉曉晗, 賀連星, 殷杰羿, 資劍, 李毅, 丁振宇 申請(qǐng)人:上海方盛信息科技有限責(zé)任公司, 上海聯(lián)能科技有限公司