专利名称：一种电磁禁带结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁禁带结构。
背景技术：
电磁禁带结构(Electromagnetic Bandgap，EBG)或光子禁带(Photonic Bandgap，PBG)材料因其特有的可抑制某一频率(段)电磁波传播的特性，在微波及光通信领域有广阔的应用前景，近年来引起了人们广泛的兴趣。根椐周期性结构排列方式的不同可分为三维，二维(也称平面)及一维三大类。其中二维平面或准平面的结构因低剖面及制备工艺简单等特点在现有文献中研究报道最多，典型代表有Yablonovitch等人提出的“蘑菇状”结构，如图1、图2所示，其中图1为该技术方案的侧视图，图2为该技术方案的正面图，及T.Itoh提出的UCPBG结构材料，该技术方案的单胞几何尺寸图如图3所示。上述二类平面电磁禁带结构材料尽管可提供足够的禁带频率宽度满足多数微波元器件应用需要，但基板采用介电常数较低的介质载体时平面单胞尺寸仍显过大，这样为了满足有限的元器件几何尺寸要求，在微波及光通信元器件中实际使用的单胞周期数将大大降低，相应地由于采用的单胞个数的减少，电磁禁带结构材料抑制电磁波传播这一特性发挥也将大打折扣，这在低频率场合应用时的局限性更加突出。开发小尺寸、宽禁带的新型的电磁禁带结构，是开发手机等移动终端用小尺寸EBG天线的必不可少基础。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小尺寸、宽禁带新型的电磁禁带结构。
为达上述目的本发明采用如下技术方案一种电磁禁带结构，包括微波介质板和设于微波介质板上的电磁禁带结构，所述电磁禁带结构为多个正方形单胞组成的平面结构，所述单胞由设置于单胞中部互相垂直的两弯曲导线和被所述导线分隔开的四个导电块组成，所述导线和导电块在单胞中部互联，相邻两个单胞之间由细缝分隔并通过所述导线互联。通过调节所述单胞中几何尺寸的大小，可调控复合功能材料的禁带频率及宽度。
作为本发明的一种优选方式，所述微波介质材料可为介电常数εr＝2-20的聚四氟乙烯材料或介电常数εr＝10～1000的高介微波陶瓷材料。所述电磁禁带结构材料可选自铜、银、铝或金。
本发明技术方案与T.Itoh提出的UCPBG(图3)相比，在相同频率条件下，由于采用弯曲的细线结构，使得其电感大大增加，单胞尺寸可大大降低，与T.Itoh的技术方案相比，在相同频率条件下，其尺寸缩小30～60％。在总体几何尺寸相同的条件下可用的单胞个数可大大增加，而单胞个数增加，使得电磁禁带结构材料抑制电磁波传播这一特性能够更有效地发挥出来。
图1为对比文献1技术方案侧视2为对比文献1技术方案正面3为对比文献2技术方案单胞几何尺寸4为本发明电磁禁带结构5为本发明电磁禁带一个半单胞结构放大图具体实施方式
如图4、图5所示，一种电磁禁带结构，包括微波介质板1和设于微波介质板上的电磁禁带结构2，所述电磁禁带结构2为多个正方形单胞组成的平面结构，所述单胞由设置于单胞中部互相垂直的两弯曲导线3和被所述导线3分隔开的四个导电块4组成，所述导线3和导电块4在单胞中部互联，相邻两个单胞之间由细缝分隔并通过所述导线互联。图4中的平面电磁禁带结构，它等效为分布的LC网络，其中弯曲的导线3相当于电感而相邻两个由细缝分隔的大方块导电块4相当于电容。通过调节所述单胞中几何尺寸的大小，可调控复合功能材料的禁带频率及宽度。
所述微波介质材料可为介电常数εr＝2-20的聚四氟乙烯材料或介电常数εr＝10～1000的高介微波陶瓷材料。在其表面通过标准光刻工艺或化学电镀方法制备有EBG花样2，在其背面设有金属地板(图中未示)，EBG花样2及金属地板均采用铜，通过调节图5单胞中a、b、w、s各几何尺寸的大小，实现调控复合功能材料的禁带频率及宽度。
权利要求
1.一种电磁禁带结构，包括微波介质板和设于微波介质板上的电磁禁带结构，所述电磁禁带结构为多个单胞组成的平面结构，所述单胞由设置于单胞中部互相垂直的两导线和被所述导线分隔开的四个导电块组成，所述导线和导电块在单胞中部互联，相邻两个单胞之间由细缝分隔并通过所述导线互联，其特征在于所述单胞结构为正方形，所述两条互相垂直的导线为弯曲的导线。
2.根据权利要求1所述的一种电磁禁带结构，其特征在于所述微波介质材料可为介电常数εr＝2-20的聚四氟乙烯材料或介电常数εr＝10～1000的高介微波陶瓷材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种电磁禁带结构，其特征在于电磁禁带结构材料选自铜、银、铝或金。
全文摘要
一种电磁禁带结构，包括微波介质板和设于微波介质板上的电磁禁带结构，所述电磁禁带结构为多个正方形单胞组成的平面结构，所述单胞由设置于单胞中部互相垂直的两弯曲导线和被所述导线分隔开的四个导电块组成，所述导线和导电块在单胞中部互联，相邻两个单胞之间由细缝分隔并通过所述导线互联。通过调节所述单胞中几何尺寸的大小，可调控复合功能材料的禁带频率及宽度。本发明技术方案由于采用弯曲的细线结构，使得其电感大大增加，在相同频率条件下，单胞尺寸可大大降低，在总体几何尺寸相同的条件下可用的单胞个数可大大增加，而单胞个数增加，使得电磁禁带结构材料抑制电磁波传播这一特性能够更有效地发挥出来。
文档编号G12B17/02GK1867242SQ200510025969
公开日2006年11月22日 申请日期2005年5月19日 优先权日2005年5月19日
发明者贺连星, 刘晓晗, 殷杰羿, 丁振宇, 资剑, 李毅 申请人:上海联能科技有限公司, 上海慧方联能通信技术有限公司, 上海方盛信息科技有限责任公司