本發(fā)明涉及射頻元件,更具體地說(shuō),涉及一種諧振子。
背景技術(shù):超材料(metamaterial),特指一種對(duì)電磁場(chǎng)有特殊響應(yīng)的人工材料,包括基板和附著在基板上周期性排布的人造微結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。把基板按與人造微結(jié)構(gòu)相同的排布規(guī)律虛擬地劃分為一個(gè)個(gè)周期性排布的基板單元,每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)及其所附著的基板單元共同構(gòu)成一個(gè)材料單元,則該超材料可以看作是由材料單元以上述周期性排布而成的。人造微結(jié)構(gòu)通常為導(dǎo)電材料如金屬的絲線組成具有一定幾何圖形的結(jié)構(gòu),例如“工”字形,這些結(jié)構(gòu)在電磁場(chǎng)中可被等效為電容、電感的組成電路,使得每個(gè)材料單元具有不同于基板的等效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率,因此通過(guò)設(shè)計(jì)特定形狀的人造微結(jié)構(gòu)可以使超材料具有特定的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率。人造微結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)、寬尺寸通常在所要響應(yīng)的電磁波波長(zhǎng)的二分之一以?xún)?nèi),優(yōu)選在十分之一或十分之一以下,以使材料單元對(duì)電磁波的響應(yīng)對(duì)電磁波來(lái)說(shuō)在空間上是連續(xù)的。超材料可以作為諧振子用在腔體濾波器中,因此可以通過(guò)設(shè)計(jì)人造微結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到提高介電常數(shù)、從而在同等諧振頻率下減小濾波器體積的目的。但是現(xiàn)有的矩形陣列排布的人造微結(jié)構(gòu),雖然具有較高的介電常數(shù),但是由人造微結(jié)構(gòu)自身的導(dǎo)電材料尤其是金屬帶來(lái)了較大的渦流損耗,從而大大降低了濾波器的Q值,不能滿(mǎn)足市場(chǎng)上對(duì)腔體濾波器的Q值要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述超材料做的諧振子損耗大的缺陷,提供一種介電常數(shù)高而相對(duì)損耗小的諧振子。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種諧振子,包括至少一個(gè)超材料片層,每個(gè)超材料片層包括基板和附著在所述基板表面上的多個(gè)導(dǎo)電材料制成的人造微結(jié)構(gòu),且所述多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)沿所述基板表面的邊緣圍成一周。在本發(fā)明所述的諧振子中,所述多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)以基板表面的中心為圓心成圓周分布。在本發(fā)明所述的諧振子中,所述基板為圓盤(pán)形,且中部設(shè)有通孔。在本發(fā)明所述的諧振子中,所述諧振子包括多個(gè)疊加在一起的相同的超材料片層,且各超材料片層的基板中心共線。在本發(fā)明所述的諧振子中,所述諧振子包括多個(gè)完全相同的超材料片層,且各超材料片層的中心共線,每個(gè)基板上的人造微結(jié)構(gòu)及其排布均相同。在本發(fā)明所述的諧振子中,所述多個(gè)超材料片層通過(guò)低溫共燒工藝疊加并制成一體。在本發(fā)明所述的諧振子中,所述人造微結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電材料制成的片狀結(jié)構(gòu),或者為由導(dǎo)電材料制成的絲線組成的具有幾何圖形的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明所述的諧振子中,所述人造微結(jié)構(gòu)為方片形、圓片狀、圓環(huán)形、“工”字形或者“十”字形。在本發(fā)明所述的諧振子中,所述導(dǎo)電材料為銅、銀、銦錫氧化物、摻鋁氧化鋅、碳納米管導(dǎo)電薄膜或者導(dǎo)電塑料。在本發(fā)明所述的諧振子中,所述基板由陶瓷、環(huán)氧樹(shù)脂、聚四氟乙烯、鐵氧體或SiO2制成。實(shí)施本發(fā)明的諧振子,具有以下有益效果:本發(fā)明的諧振子具有較高介電常數(shù)且損耗較低,具有這種諧振子的濾波器因?yàn)榻殡姵?shù)高而降低諧振頻率進(jìn)而減小體積,同時(shí)由于損耗相對(duì)較低而具有較高的Q值。附圖說(shuō)明下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,附圖中:圖1是本發(fā)明的諧振子應(yīng)用在諧振腔中的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1所示的諧振子的俯視圖;圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例的諧振子的示意圖;圖4是本發(fā)明又一實(shí)施例的諧振子的示意圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及一種諧振子,如圖1所示,該諧振子可置于諧振腔中用來(lái)制備濾波器,用來(lái)降低諧振腔的諧振頻率從而在同等諧振頻率的條件下減小濾波器體積,并且損耗小,Q值高。諧振腔通常包括腔體、蓋在腔體上的腔蓋以及裝在腔體上的輸入端、輸出端,圖1示出的是腔體和腔蓋圍成的腔室1。諧振子2位于腔室1內(nèi),且為了使諧振子2位于腔室1中部,通常還在諧振子2底部設(shè)置有透波材料如泡沫塑料、氧化鋁等制成的支撐座。腔蓋上可設(shè)置部分伸入腔室內(nèi)的調(diào)諧螺桿,用來(lái)調(diào)諧諧振腔的諧振頻率。第一實(shí)施例的諧振子如圖1、圖2所示,包括四個(gè)超材料片層,每個(gè)超材料片層包括基板3和附著在基板3表面上的多個(gè)導(dǎo)電材料制成的人造微結(jié)構(gòu)4。基板3通常選用聚四氟乙烯、FR-4、環(huán)氧樹(shù)脂、鐵氧體、SiO2、陶瓷等非金屬材料,優(yōu)選陶瓷,因?yàn)樘沾刹牧嫌绕涫翘胤N陶瓷的介電常數(shù)較高,可滿(mǎn)足諧振子對(duì)介電常數(shù)和低損耗的要求。多個(gè)超材料片層可以直接疊加在一起,也可通過(guò)一定的制備工藝?yán)绲蜏毓矡夹g(shù)制成一體?;?可以是任意平面形狀的板,這些人造微結(jié)構(gòu)4沿所在基板3的表面邊緣圍成一周。這里的表面邊緣,是指盡量遠(yuǎn)離基板中心的表面區(qū)域,通常也即基板外輪廓附近的基板表面,尤指人造微結(jié)構(gòu)4的位置使得其以外的表面區(qū)域不足以放置另一個(gè)人造微結(jié)構(gòu)的情況,此時(shí)效果最佳。顯然,即便人造微結(jié)構(gòu)以外的表面區(qū)域也可以放置另一人造微結(jié)構(gòu)的情況,也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍,只要至少基板中心與該人造微結(jié)構(gòu)中心的連...