基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡，是由圓盤狀切片組合而成的圓柱形結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)聚焦透鏡大多基于曲面結(jié)構(gòu)，曲面給透鏡的制造增加了難度。如果透鏡的折射率具有圓柱坐標(biāo)下徑向梯度，則可以在實現(xiàn)相位修正的同時，保持交界面為平面，這就是一種折射率梯度透鏡。超材料也稱為新型人工電磁材料具有新穎特性，可以利用它制作出平板透鏡。首先利用幾何光學(xué)法的相關(guān)公式計算出平板透鏡折射率的分布，然后選擇新型人工電磁材料作為結(jié)構(gòu)單元，實現(xiàn)透鏡折射率的梯度分布。此外，得益于新型人工電磁材料的優(yōu)異特性，此平板聚焦透鏡還具有穩(wěn)定性高，損耗小，工作頻帶寬等優(yōu)良性能。
【專利說明】基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于微波成像領(lǐng)域，涉及一種微波三維聚焦裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)意義上的透鏡一般由均勻折射率的媒質(zhì)構(gòu)成，傳統(tǒng)透鏡與空氣的交界面具有特定的曲面。在光學(xué)波段，透鏡由硬質(zhì)玻璃或石英制成，其曲面需要特殊的打磨加工。在微波頻段，透鏡一般由人工樹脂或者聚苯乙烯等材料利用模具加工成，不規(guī)則的曲面給透鏡的制造加工帶來了不小的難度。
[0003]本實用新型設(shè)計了一個三維平板折射率梯度的透鏡，放置于其焦點的點源發(fā)射的球面波透過平板透鏡之后再次匯聚，重新聚焦成一個點，實現(xiàn)了成像的效果。折射率梯度有三種形式，第一種是軸向梯度，這種透鏡的折射率在與軸向垂直的切面上保持一致，采用軸向梯度的透鏡可以將原非球曲面變?yōu)榍蛎妫坏诙N是圓柱坐標(biāo)系下徑向梯度，其代表是Wood透鏡；第三種是球坐標(biāo)系下徑向梯度，其透鏡為球體。最早的折射率梯度微波透鏡可以追溯到1854年Maxwell的魚眼透鏡和1944年的Luneburg透鏡，它們均具有球坐標(biāo)系下徑向梯度。最早的折射率梯度光學(xué)透鏡可以追溯到1905年的Wood透鏡，它是一個圓柱坐標(biāo)系下徑向梯度透鏡。
[0004]本實用新型充分利用超材料電磁參數(shù)可人為調(diào)控的特性，使得透鏡的折射率具有圓柱坐標(biāo)下徑向梯度，則可以在實現(xiàn)相位修正的同時，保持交界面為平面。相對于傳統(tǒng)的曲面透鏡，平面的結(jié)構(gòu)使得加工難度大大降低。本實用新型還具有性能穩(wěn)定，工作頻帶較寬等優(yōu)點，這些都更便于將其推廣到實際應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
[0005]技術(shù)問題:本實用新型充分利用了新型人工電磁材料介電常數(shù)可人為調(diào)控的特性，提供一種能在整個X波段實現(xiàn)三維聚焦，整套裝置易于加工，可批量生產(chǎn)，還可推廣到米波、毫米波、太赫茲以及光波段的基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡。
[0006]技術(shù)方案:本實用新型的基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡，為由超材料制備的圓盤狀切片疊加而成的圓柱體結(jié)構(gòu)，所述圓盤狀切片平行于圓柱體底面，在與圓柱體母線平行的方向上，透鏡的介電常數(shù)不變，在與圓柱形底面平行的徑向上，透鏡的介電常數(shù)ε (R)按如下函數(shù)關(guān)系遞減:
rmn7lΛ 7?2+(2/--)2-(2/--)
[0007]\.09 、，
s(R) = (、n^)2
' ( t
[0008]其中，η。為透鏡中心處的相對折射率，t為透鏡的厚度，單位為毫米，f為平板聚焦透鏡的焦距，單位為毫米，ε (R)為透鏡上一點的介電常數(shù)，R為該點到透鏡中心軸線的距離，單位為毫米。
[0009]本實用新型中，組成平板透鏡的圓盤狀切片的厚度可以為透鏡工作波長的十二分之一到八分之一。
[0010]本實用新型的優(yōu)選方案中，把圓盤狀切片的厚度設(shè)置為透鏡工作波長的十分之一，此時透鏡效果最好。
[0011 ] 本實用新型的優(yōu)選方案中，透鏡的圓柱體結(jié)構(gòu)中，當(dāng)一個切片采用單一介電常數(shù)材質(zhì)不能滿足介電常數(shù)遞減關(guān)系時，則該切片由介電常數(shù)從內(nèi)向外依次減小的多個環(huán)形片材拼接而成。
[0012]本實用新型進(jìn)一步的優(yōu)選方案中，圓盤狀切片根據(jù)等效媒質(zhì)理論被分割成等大的單元塊，每個單元塊的中心都加工有用以減小介電常數(shù)的通孔。
[0013]本實用新型是根據(jù)超材料的全新特性進(jìn)行設(shè)計的，超材料也就是新型人工電磁材料，由尺寸遠(yuǎn)小于波長的電磁諧振單元按一定排列方式組成的周期或非周期陣列。有一種超材料的實現(xiàn)方式為打孔的方式。以等效媒質(zhì)理論為基礎(chǔ)，設(shè)計單元結(jié)構(gòu)的尺寸大小，然后對單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行打孔，根據(jù)孔徑的大小，最后得到的單元結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)也會隨之變化。其變化關(guān)系大致遵循著，孔徑越大介電常數(shù)越小的一個規(guī)律。
[0014]平板聚焦透鏡的理想情況是由內(nèi)向外，折射率沿著圓柱的徑向線性遞減，但現(xiàn)實生活中并不存在這種漸變材料，故我們用離散化的梯度折射率分布來替代理想的線性遞減折射率分布。圓柱型的平板聚焦透鏡首先被離散化成為半徑相同的圓形切片，切片的厚度相同，厚度主要限制于超材料中的等效媒質(zhì)理論，每個圓片的厚度均取工作波長的十分之一。僅僅橫向的離散還不夠，還要進(jìn)行縱向的離散化，第二次離散相當(dāng)于將每一個圓片分割成一個個同心圓環(huán)，每個圓環(huán)的內(nèi)外半徑之差同樣也限制于超材料的等效媒質(zhì)理論，設(shè)置為工作波長的十分之一，而后將一個個小圓環(huán)等分成小扇形塊，這些扇形塊就是超材料的單元結(jié)構(gòu)。每個小塊的折射率可以通過打孔的孔徑大小不同來調(diào)節(jié)。計算出每個單元塊的中心點到中心軸線的距離，然后根據(jù)折射率分布公式推算出此單元塊的折射率的值，通過調(diào)節(jié)打孔的孔徑大小即可實現(xiàn)所需要的折射率。所以通過對所有的小孔孔徑按需求進(jìn)行分別設(shè)計，就可以調(diào)整整個平板聚焦透鏡的折射率分布情況。
[0015]經(jīng)過多方面的權(quán)衡，最終選取了三種材料作為制作微波平板聚焦透鏡的基材。這三種材料分別為介電常數(shù)為7的TP-2板材；介電常數(shù)為4.4的FR4板材；介電常數(shù)為2.2的F4B型板材；這四種板材的組合順序以及孔徑的大小分布會在【具體實施方式】中明確給出。
[0016]有益效果:本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0017]本實用新型提供的基于新型人工電磁材料的微波平板聚焦透鏡，是一種聚焦成像裝置，可以在微波頻段實現(xiàn)聚焦。在光學(xué)波段，透鏡由硬質(zhì)玻璃或石英制成，其曲面需要特殊的打磨加工。在微波段，透鏡一般由人工樹脂或者聚苯乙烯等利用模具加工成，不規(guī)則的曲面給透鏡制造增加了難度，也為透鏡的精度。本實用新型制作的是基于超材料的平板透鏡，不存在曲面的問題。這使得透鏡的加工難度大大降低，誤差明顯減小。
[0018]現(xiàn)有的一些超材料的利用多是采用的電磁諧振結(jié)構(gòu)，利用諧振鋒來實現(xiàn)不同的電磁參數(shù)，從而調(diào)整材料的電磁參數(shù)分布實現(xiàn)各種功能，而本實用新型采用的是打孔的方式來實現(xiàn)的。打孔方式的超材料相比于其他的超材料有幾個優(yōu)點:其一，電磁波從不同的方向入射時打孔結(jié)構(gòu)的電磁特性變化不大，基本上可以等效成成是各項同性材料；其二，打孔結(jié)構(gòu)并不是通過諧振來實現(xiàn)特定的電磁特性，所以這種材料的損耗非常小；其三，這種打孔超材料可以在很寬的頻段內(nèi)保持相同的電磁特性，這就可以保證它可以工作在一個很寬的工作頻帶。而且本實用新型是第一次將給予超材料的平板聚焦透鏡推向三維，這使得該透鏡的實用性進(jìn)一步增強，使其向產(chǎn)品化更進(jìn)一步。
[0019]相比于其他透鏡繁瑣的加工工藝，以及其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，本實用新型制作簡單、工藝成熟、價格不高、便于推廣。
[0020]本實用新型是原理性實用新型，可通過結(jié)構(gòu)參數(shù)的縮放，適用于微波，太赫茲波，光波等不同波段。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1a為傳統(tǒng)透鏡聚焦圖，圖1b為本實用新型中的平板透鏡聚焦圖；
[0022]圖2為本實用新型的原理示意圖；
[0023]圖3為本實用新型中介電常數(shù)為7的TP-2圓環(huán)離散化后的橫向切面圖:
[0024]圖4為本實用新型中介電常數(shù)為4.4的FR4圓環(huán)離散化后的橫向切面圖:
[0025]圖5為本實用新型中介電常數(shù)為2.2的F4B圓環(huán)離散化后的橫向切面圖:
[0026]圖6為工作頻率為8GHz時，平板聚焦透鏡的電腦仿真模擬的電場分布圖；
[0027]圖7為工作頻率為8GHz時，平板聚焦透鏡的實際測試電場分布圖；
[0028]圖8為工作頻率為1GHz時，平板聚焦透鏡的電腦仿真模擬的電場分布圖；
[0029]圖9為工作頻率為1GHz時，平板聚焦透鏡的實際測試電場分布圖；
[0030]圖10為工作頻率為12GHz時，平板聚焦透鏡的電腦仿真模擬的電場分布圖；
[0031]圖11為工作頻率為12GHz時，平板聚焦透鏡的實際測試電場分布圖；
[0032]圖12為工作頻率為1GHz時，實驗測試中聚焦平面水平方向的直徑上的電場模值分布圖；
[0033]圖13為工作頻率為1GHz時，實驗測試中聚焦平面水平方向的直徑上的電場模值分布圖。

【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合實施例和說明書附圖，進(jìn)一步闡述說明本實用新型。
[0035]如圖1所示，我們利用超材料的介電常數(shù)可人為控制的特性，制作出平板透鏡來替代傳統(tǒng)意義上的凸透鏡。和傳統(tǒng)的凸透鏡一樣，究其本質(zhì)，平板聚焦透鏡也是根據(jù)光的折射原理制作而成。只不過制作凸透鏡的材質(zhì)的折射率是恒定不變的，通過調(diào)整外部的彎曲形狀來改變其成像特性，而平板透鏡則是通過調(diào)整其組成材料折射率的分布形式來改變其成像特性，平板聚焦透鏡對折射率的分布方式進(jìn)行調(diào)整實際上可以等效為凸透鏡的曲面形變。
[0036]雖然操作方式以及實現(xiàn)方式不同，但是二者的成像原理相同，所以凸透鏡的一些成像特點同樣適用于平板聚焦透鏡。物體放在焦點之外，在平板透鏡另一側(cè)成倒立的實像，實像有縮小、等大、放大三種。物距越小，像距越大，實像越大。物體放在焦點之內(nèi)，在凸透鏡同一側(cè)成正立放大的虛像。物距越大，像距越大，虛像越大。在焦點上時不會成像。在兩倍焦距上時會成等大倒立的實像。我們在實驗中測試平板透鏡的聚焦效果時，是讓源放置在兩倍焦距的位置，成的是倒立等大的實像。平板透鏡是沿著光軸旋轉(zhuǎn)對稱的結(jié)構(gòu)，折射率沿著半徑的方向由內(nèi)向外梯度遞減。
[0037]如圖2所示，在平板聚焦透鏡的左側(cè)A點放置微波點源，距離平板透鏡的距離為，在透鏡右側(cè)距離透鏡距離4的B處，再次匯聚成一點，實現(xiàn)了聚焦成像。為了說明聚焦原理，選取點源輻射出任意兩個方向的波作為參考。這兩個方向的波到達(dá)平板透鏡上的兩個點距離平板透鏡中心軸線的距離分別為R和R+AR，當(dāng)兩束波進(jìn)入平板透鏡之后，因為兩個入射位置的折射率不同，所以兩束波將會產(chǎn)生不同的相移，或者說這兩束波所走的光程不同。為了設(shè)計一個平板聚焦透鏡，點源產(chǎn)生的發(fā)散的球面波在經(jīng)過平板透鏡之后必須要再次聚焦，匯聚成一點?？紤]到由點源輻射出的兩個方向的波，如果想讓它們再次匯聚，它們所走的光程必須相同，也就是說必須要滿足公式(2):
[0038]
」f、2 + R2 + + R2 + n(R)i = + AR)2 + f? + ^j(R + AR)2 + f\2 + n(R + AR)( ( 2
[0039]經(jīng)過代數(shù)運算，公式(2)可以進(jìn)一步寫成:
[0040]
,I(R) -n(R + AR)t_ ^(R + AR)2R2+ f~ , ^jR +ARf + βR2 +
ARAR1AR
[0041]然而當(dāng)AR —O時，上述公式可以簡化為:
?ιRR,.Λ
[0042]-W=TFTJ 十 TFTF⑷
[0043]通過對上述公式進(jìn)行求解，可以進(jìn)一步得到折射率的表達(dá)式:
[0044]n(R) = n - ^+ /|； ~ ^ +/ ； _玉(5)
e.t t
[0045]公式中η。代表的是平板透鏡中心處的折射率的值，可以人為設(shè)定。從公式中看出，在點源位置和聚焦點位置固定之后，折射率只是和該點到平板透鏡中心軸線的距離R有關(guān)。本實用新型中將材料的相對磁導(dǎo)率μ設(shè)定為1，則由折射率公式不難推導(dǎo)出介電常數(shù)的分布公式:
[0046],(R) = ^- = O1
μ ' tt6)
[0047]本實用新型中要透鏡成倒立等大的像，所以和f2相等，且符合如下公式:
[0048]/i + ^ =./2 +^=2fC7)
[0049]公式中f為透鏡的焦距，物距為二倍的透鏡焦距之時，透鏡成倒立等大的像，而且成像面距離透鏡的距離也是二倍的焦距，由公式(7)平板透鏡的介電常數(shù)的分布公式可以寫成如下所示:
[0050]
,R2 +(2f--)2 -(2/--)
S(R) = ^n -2.^-^-— )2(8；
[0051]本實用新型中把平板透鏡中心軸上的相對折射率η。設(shè)置為2.6，f設(shè)置為122.5mm,平板透鏡底面的半徑設(shè)置為171mm,透鏡的厚度設(shè)置為90_。
[0052]如技術(shù)方案中所述，圓柱型的平板聚焦透鏡首先被離散化成為半徑相同的圓柱型薄切片，每片切片厚度相同均為3mm。平板透鏡的厚度為90mm，故透鏡被離散成30片圓片。根據(jù)公式看出，透鏡折射率分布在母線方向上是恒定不變的，故中這30片圓柱薄切片的折射率分布是完全相同的，也就是說每片切片上的孔徑分布也是完全相同的。對于整個平板透鏡來說僅僅橫向的離散成圓柱型薄切片還不夠，還要進(jìn)行縱向的離散化，第二次離散相當(dāng)于將每一個圓切片分割成一個個同心圓環(huán)，圓環(huán)的內(nèi)外半徑差為3_。由前文推導(dǎo)可以看出，透鏡上每一點的介電常數(shù)只是和該點到平板透鏡中心軸線的距離R有關(guān)，又因為單個圓環(huán)上的點到中心軸線的距離近似相等，所以圓環(huán)上的每一點的介電常數(shù)相同，而打孔孔徑的大小是由該點的介電常數(shù)決定的，也就是說單個圓環(huán)上打孔的孔徑是相同的。由公式(6)可以推算出每個圓環(huán)介電常數(shù)，根據(jù)等效媒質(zhì)理論就可以進(jìn)一步推算出每個圓環(huán)上的孔徑大小。平板透鏡的半徑為171mm，則透鏡縱向被離散成57個寬度為3mm的同心圓環(huán)，
由內(nèi)向外，圓環(huán)的介電常數(shù)分布情況如下表所示；
[0053]
MWi Γ1Γ~6Γ~9
介電常數(shù)6J66756J46 73671βΜ 6^656^616.57
?Μ10Π12131415161718
介電常數(shù)^536486^42636630^236J66?86.00
1?192021222324252627
[0054] 介電常數(shù) 5.915.835.735.645.545.445.335.235.12
282930313233343536
介電常數(shù) 5?Κ)i89AJl?65?534A14294Λ64.04
)1? 373839404142434445
介電常數(shù) 3^913J83Μ3333Λ03273J53Μ2.89
464748495051525354~
介電常數(shù) 2J12Μ2522Λ02282Λ62ΜL921.81
Ml555657~
介電常數(shù) L70L591.48
[0055]平板透鏡的介電常數(shù)從中心軸線到外邊界由6.76漸變1.43。介電常數(shù)的跨度比較大，一種材料難以實現(xiàn)，本實用新型中采用三種高頻板材來進(jìn)行打孔，分別為介電常數(shù)為7的ΤΡ-2型板材，介電常數(shù)為4.4的FR4板材，介電常數(shù)為2.2的F4B板材。透鏡所用到的高頻板材的性能比較穩(wěn)定，隨著工作頻率的變化，板材的介電常數(shù)可以看成穩(wěn)定不變。
[0056]圖3為本實用新型中介電常數(shù)為7的材質(zhì)為ΤΡ-2型高頻板材的圓環(huán)離散化后的橫向切面圖，其半徑為93mm,共被離散成31層3mm寬的小圓環(huán),31層圓環(huán)由內(nèi)向外的打孔的半徑大小分布情況如下表所示:
[0057]
Π[2P[4P[6Yl P
打孔半徑/mm 025 03030303035035 035
9?0Π12131415 16
打孔半徑/mm 035 04OAOA045045045 05
17 181920212223 24
打孔半徑/mm 0.5I 0.551)^5(?606065065 07
25 262728293031
打孔半徑/mm 0J5 075080808508503
[0058]受限于現(xiàn)有的加工工藝，打孔的精度只能精確到0.05mm，所以到最后呈現(xiàn)出的介電常數(shù)會有少許誤差，但是實驗結(jié)果表明，誤差是在允許范圍之內(nèi)的，最終對平板透鏡的聚焦效果并沒有產(chǎn)生太大影響。
[0059]圖4為本實用新型中介電常數(shù)為4.4的FR4材質(zhì)圓環(huán)離散化后的橫向切面圖，該圓環(huán)的外徑為144mm,內(nèi)徑為93mm,共被離散成17層3mm寬的小圓環(huán)，17層圓環(huán)由內(nèi)向外的打孔的半徑大小分布情況如下表所示:
[0060]MM ^? pΓ1Γ~6γι ρ~
打孔半徑/mm 0.4 0.45 0.55 0.6 0.65 0.7 0.8 0.85 0.9
10Π 12 13 14 15 16 17~
打孔半徑/mm 095 I Π)5 L05 O ?Λ5 L2 1.25
[0061]圖5為本實用新型中介電常數(shù)為2.2的F4B圓環(huán)的橫向切面圖，該圓環(huán)的外徑為171mm,內(nèi)徑為144mm,共被離散成9層3mm寬的小圓環(huán),9層圓環(huán)由內(nèi)向外的打孔的半徑大小下表所示:
[0062]
層數(shù)[I [2 [3 U |5 |6 [? [8 [9
打孔半徑 /mm 0.45~ 0.6 0.8 0.95~ I 1.1 1.2 1.3 1.35
[0063]為了提高實驗的準(zhǔn)確率，我們先在電腦上對真實實驗情形進(jìn)行了模擬仿真。如圖6，圖8和圖10分別為工作頻率為8GHz，1GHz和12GHz時，平板聚焦透鏡的電腦仿真模擬的電場分布圖。通過觀察電場的分布，可以清晰的看出，點源輻射出的球面波在經(jīng)過平板聚焦透鏡之后，會再次聚焦成為一點。由圖看出，電腦模擬的平板聚焦透鏡取得了非常顯著的聚焦效果。
[0064]實際測試中，因為現(xiàn)實中并不存在理想的三維點源，故用尺寸較小的單極子來模擬點源。如圖7，圖9和圖11分別為工作頻率為8GHz，1GHz和12GHz時，平板聚焦透鏡的實際測試電場分布圖。因為現(xiàn)有測試平臺尺寸有限制，所以只能測得一部分的電場分布，但是足以證明聚焦效果。對比圖6和圖7，圖8和圖9，圖10和圖11，可以看出在工作頻率為8GHz, 1GHz和12GHz時，實際實驗測試的結(jié)果和電腦模擬仿真的結(jié)果都很相似，說明平板透鏡在整個X波段具有很好的聚焦效果。
[0065]為了進(jìn)一步說明效果，我們測試了聚焦平面的電場幅度值，并繪制電場幅值曲線。如圖12所示，工作頻率為1GHz時，實驗測試中聚焦平面水平方向的直徑上的電場模值分布圖，如圖13所示，工作頻率為1GHz時，實驗測試中聚焦平面水平方向的直徑上的電場模值分布圖，兩圖中的兩個峰值代表了在聚焦平面的中心，能量匯聚成一點，更有力的證明了基于超材料的平板透鏡的三維聚焦效果。
[0066]本實用新型中的基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡根據(jù)工作頻段不同，可采用不同加工工藝實現(xiàn)。
[0067]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和等同替換，這些對本實用新型權(quán)利要求進(jìn)行改進(jìn)和等同替換后的技術(shù)方案，均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡，其特征在于，該透鏡為由超材料制備的圓盤狀切片疊加而成的圓柱體結(jié)構(gòu)，所述圓盤狀切片平行于圓柱體底面，在與圓柱體母線平行的方向上，透鏡的介電常數(shù)不變，在與圓柱形底面平行的徑向上，透鏡的介電常數(shù)ε (R)按如下函數(shù)關(guān)系遞減:
7?2+(2/--)2-(2/--) S(R) = U -2.!-^-^-)


t 其中，η。為透鏡中心處的相對折射率，t為透鏡的厚度，單位為毫米，f為平板聚焦透鏡的焦距，單位為毫米，ε (R)為透鏡上一點的介電常數(shù)，R為該點到透鏡中心軸線的距離，單位為毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡，其特征在于，所述圓盤狀切片的厚度為透鏡工作波長的十二分之一到八分之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡，其特征在于，所述圓盤狀切片的厚度為透鏡工作波長的十分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡，其特征在于，所述透鏡的圓柱體結(jié)構(gòu)中，當(dāng)一個切片采用單一介電常數(shù)材質(zhì)不能滿足介電常數(shù)遞減關(guān)系時，則該切片由介電常數(shù)從內(nèi)向外依次減小的多個環(huán)形片材拼接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于超材料的折射率梯度平板聚焦透鏡，其特征在于，所述圓盤狀切片根據(jù)等效媒質(zhì)理論被分割成等大的單元塊，每個單元塊的中心都加工有用以減小介電常數(shù)的通孔。
【文檔編號】H01P3/20GK204029962SQ201420458987
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】蔣衛(wèi)祥, 戈碩, 崔鐵軍 申請人:東南大學(xué)