权利要求书： 1.针对三种方形螺旋结构电磁超材料单元的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定输入工作频率ft，金属螺旋线厚度t，基板厚度h，频率容许差值df、内径所占外径的比值q，所选择的螺旋结构方式s的值以及金属宽度w、螺旋间隙g以及亚波长深度i的变化范围和变化幅值；
步骤2：设定金属宽度、间隙宽度的初值均为范围最小值，亚波长深度初值为范围最大值；
步骤3：选定所选结构的计算方法，计算电感L、电容C以及频率f，在金属与间隙的宽度组合中计算筛选出内径值以及频率差值符合设定要求的最大亚波长规模范围的电磁超材料结构参数，并输出；
步骤4：根据设计要求对输出的电磁超材料结构参数进行选择，并对所选出的电磁超材料结构参数进行建模和有限元仿真，获得谐振频率；
步骤5：根据仿真获得的谐振频率调节方形螺旋结构线圈的长度，获得所需工作频率的最后结构参数；
步骤3中的电感L、电容C计算公式为：
式中L1为双层方形螺旋结构电感，C1为层间电容，C2位间隙电容，其中其中D为外径与基
板宽度，d为内径，w为金属线宽度，g为间隙宽度，n为圈数，h为基底厚度，t为金属层厚度，μ0为真空中的磁导率，ε基板为基板相对介电常数，εair为空气相对介电常数，ε0为真空中的介电常数，l为间隙长度，其中l＝4×[(D?wn)(n?1)?gn(n+1)]；
当所选结构为单层方形螺旋结构时，
当所选结构为双层非通孔方形螺旋结构时，
当所选结构为双层内通孔方形螺旋结构时，
步骤3中在金属与间隙的宽度组合中计算筛选出内径值以及频率差值符合设定要求的最大亚波长规模范围的电磁超材料结构参数，具体包括以下步骤：步骤3?1：根据设定与输入的值判断间隙g是否小于等于最大值，是则继续，否则结束流程；
步骤3?2：判断金属宽度w是否小于等于最大值，是则继续，否则令w为最小值并令间隙g＝g++，返回步骤3?1；
步骤3?3：求波长λ与外径D，其中D＝λ/i，并令匝数n＝1；
步骤3?4：求取频率f与内径d；
步骤3?5：判断内径d是否大于等于所设的外径比值，是则继续，否则令亚波长深度i＝i??，并返回步骤3?3；
步骤3?6：判断设定的工作频率ft与求得的频率f之间差值的绝对值是否小于设定的频率容差df，是则继续，否则令匝数+1并赋值给
声明：
“针对三种方形螺旋结构电磁超材料单元的设计方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
601
编辑：中冶有色网
来源：桂林电子科技大学
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
2025年05月23日 ~ 25日 
