專利名稱：一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用周期金屬線能夠稀釋金屬等離子體頻率的特性，實(shí)現(xiàn)微波波
段的半反半透膜層的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
微波半反半透膜層以及后續(xù)的微波分束板是微波實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)里的一個重要的單元
部件。目前的微波分束板都是采用有機(jī)玻璃膜層。這種分束板雖然能夠達(dá)到一定的分束效 果，但是其分束能力受板材的介電常數(shù)以及厚度限制，分束均勻性難以控制，分束的工作帶
寬很窄。不能在很寬的頻段內(nèi)可調(diào)。另外，在更高頻的太赫茲頻段，更是缺乏相關(guān)的分束器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是針對現(xiàn)有微波分束器可調(diào)諧性差，可調(diào)范圍小，工作頻段 窄的不足之處，提出一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，它利用周期金屬線能夠稀 釋金屬等離子體頻率的特性，實(shí)現(xiàn)微波波段的半反半透膜層。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于周期金屬線的寬帶半反半 透膜層，所述膜層由上下兩組金屬化介質(zhì)板陣列組成；所述上下兩組金屬化介質(zhì)板陣列均 分別由多個金屬化介質(zhì)板層疊組成，所述每層金屬化介質(zhì)板由介質(zhì)板以及覆蓋在介質(zhì)板上 的金屬膜層組成；所述所有的介質(zhì)板及覆蓋在介質(zhì)板上的金屬膜層上的金屬線均只在一個 方向上按相同周期P排列，且只在平面上的一個方向排列，在垂直方向連續(xù)；所述排列周期 P均可以同時按照比例k調(diào)整，其中k在0. 8至1. 2的值中任選。 所述的由上下兩組金屬化介質(zhì)半陣列構(gòu)成的寬帶半反半透膜層的厚度d為17. 4 毫米至17. 6毫米。 所述的介質(zhì)板為Rogers RT5880板，其介電常數(shù)為2. 1至2. 3。 所述的覆蓋在介質(zhì)板上的金屬膜層中的金屬為銅，電導(dǎo)率為5.75X 107S/m至
5. 85X 107S/m。 所述的多個金屬化介質(zhì)板的層數(shù)至少為3層，每層金屬化介質(zhì)板均緊密層疊。
所述的介質(zhì)板和金屬線的排列周期p為32. 2毫米至32. 4毫米。
所述的上下兩組金屬化介質(zhì)板陣列中的上組金屬線寬度wl為3. 95毫米至4. 05 毫米，下組金屬線寬度w2為13. 95毫米至14. 05毫米。 所述的構(gòu)成寬帶半反半透膜層的兩組介質(zhì)板陣列可以上下互換，互換時保持寬帶 半反半透膜層的整體厚度不變。 所述的金屬線厚度hl為0. 034毫米至0. 036毫米。 所述的介質(zhì)板厚度h2為0. 253毫米至0. 255毫米；介質(zhì)板寬度w為19. 9毫米至 20. 1毫米。 本發(fā)明與同傳統(tǒng)的半反半透膜層相比所具有的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明金屬化的介質(zhì)板陣 列，實(shí)現(xiàn)了在微波波段具有寬帶半反半透特性的膜層。本發(fā)明具有制作簡便，易于操作，工作頻帶寬，工作頻段任意可調(diào)的特性，在微波、太赫茲波段都具有很大的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層的第一步的制作示意圖；
圖2是本發(fā)明基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層的第二步的制作示意圖；
圖3是本發(fā)明基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層的第三步的制作示意圖；
圖4是本發(fā)明基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層的第四步的制作示意圖；
圖5是本發(fā)明基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層的第五步的制作示意圖；
圖6是本發(fā)明制作的基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層的仿真結(jié)果示意圖；
圖中1為Rogers RT5880板；2為寬度4毫米的銅板；3為寬度14毫米的銅板。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
詳細(xì)介紹本發(fā)明。但以下的實(shí)施例僅限于解釋本發(fā) 明，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)包括權(quán)利要求的全部內(nèi)容，而且通過以下實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員即可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明權(quán)利要求的全部內(nèi)容。 如圖l所示，本實(shí)施例第一步的制作示意圖，首先選擇厚度為O. 254毫米的非金屬 化的Rogers RT5880板，將其刻蝕為寬度20毫米，周期32. 3毫米的條形分布狀；通過標(biāo)準(zhǔn) 光學(xué)光刻技術(shù)在成型的Rogers RT5880板1上金屬化一層厚度為0. 035毫米，寬度為4毫 米的銅板2 ; 如圖2所示，本實(shí)施例第二步的制作示意圖，將三層步驟一中制得的金屬化 RogersRT5880板緊密層疊，形成一組金屬化Rogers RT5880板陣列； 如圖3所示，本實(shí)施例第三步的制作示意圖，繼續(xù)選擇非金屬化的成型的Rogers RT5880板1 ;通過標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)光刻技術(shù)在其上金屬化一層厚度為0. 035毫米，寬度為14毫米 的銅板3 ; 如圖4所示，本實(shí)施例第四步的制作示意圖，將三層步驟三中制得的金屬化 RogersRT5880板緊密層疊，形成一組金屬化Rogers RT5880板陣列； 如圖5所示，本實(shí)施例第五步的制作示意圖，將兩組金屬化Rogers RT5880板陣列 組合，形成整體厚度為17.5毫米的膜層。寬帶半反半透膜層制作完成。其寬帶半反半透仿 真效果如圖6所示。 通過以上方法所設(shè)計(jì)的基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，利用周期金屬線能 夠稀釋金屬等離子體頻率的特性，實(shí)現(xiàn)在微波波段對輻射進(jìn)行可調(diào)寬帶半反半透效果。該 膜層所采用的設(shè)計(jì)方法是目前唯一能夠適用在從微波到太赫茲頻段的半反半透膜層設(shè)計(jì) 方法。采用該方法所設(shè)計(jì)的半反半透膜層同時具有制作簡便，易于操作，工作頻帶寬，工作 頻段任意可調(diào)的特性，在微波、太赫茲波段都具有很大的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征在于所述膜層由上下兩組金屬化介質(zhì)板陣列組成；所述上下兩組金屬化介質(zhì)板陣列均分別由多個金屬化介質(zhì)板層疊組成，所述每層金屬化介質(zhì)板由介質(zhì)板以及覆蓋在介質(zhì)板上的金屬膜層組成；所述所有的介質(zhì)板及覆蓋在介質(zhì)板上的金屬膜層上的金屬線均只在一個方向上按相同周期p排列，且只在平面上的一個方向排列，在垂直方向連續(xù)；所述排列周期p均可以同時按照比例k調(diào)整，其中k在0.8至1.2的值中任選。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征在于所 述的由上下兩組金屬化介質(zhì)半陣列構(gòu)成的寬帶半反半透膜層的厚度d為17. 4毫米至17. 6 毫米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征在于所 述的介質(zhì)板為Rogers RT5880板，其介電常數(shù)為2. 1至2. 3 ;所述的覆蓋在介質(zhì)板上的金屬 膜層中的金屬為銅，電導(dǎo)率為5. 75X 107S/m至5. 85X 107S/m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征在于所 述的多個金屬化介質(zhì)板的層數(shù)至少為3層，每層金屬化介質(zhì)板均緊密層疊。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征在于所 述的介質(zhì)板和金屬線的排列周期p為32. 2毫米至32. 4毫米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征在于所 述的上下兩組金屬化介質(zhì)板陣列中的上組金屬線寬度wl為3. 95毫米至4. 05毫米，下組金 屬線寬度w2為13. 95毫米至14. 05毫米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征在于所 述的構(gòu)成寬帶半反半透膜層的兩組介質(zhì)板陣列可以上下互換，互換時保持寬帶半反半透膜 層的整體厚度不變。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征在于所述的金屬線厚度hi為0. 034毫米至0. 036毫米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征在于所 述的介質(zhì)板厚度h2為0. 253毫米至0. 255毫米；介質(zhì)板寬度w為19. 9毫米至20. 1毫米。
全文摘要
一種基于周期金屬線的寬帶半反半透膜層，其特征包括以下幾點(diǎn)(1)該膜層由上下兩組金屬化介質(zhì)板陣列組成，其整體厚度為d；(2)金屬化介質(zhì)板由介質(zhì)板以及覆蓋在介質(zhì)板上的金屬膜層組成；(3)上下兩組金屬化介質(zhì)板陣列均分別由三層單層金屬化介質(zhì)板層疊組成；(4)所有介質(zhì)板以及板上的金屬線均只在一個方向上按相同周期p排列；(5)上(下)組介質(zhì)板陣列的金屬線寬度為w1(w2)；(6)上下兩組介質(zhì)板陣列可以互換；(7)所有金屬線厚度均為h1；(8)所有介質(zhì)板厚度均為h2；(9)所有介質(zhì)板寬度均為w；(10)金屬線的寬度w1，w2；膜層整體厚度d；排列周期p均可以同時按照比例k調(diào)整。本發(fā)明具有制作簡便，易于操作，工作頻帶寬，工作頻段任意可調(diào)的特性，在微波、太赫茲波段都具有很大的應(yīng)用前景。
文檔編號H01Q15/00GK101740872SQ200910243549
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者馮沁, 崔建華, 羅先剛, 胡承剛, 趙澤宇 申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所