[发明专利]一种适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构

权利要求书

1.一种适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

包括若干个等行等列沿正交方向排列的谐振单元；

所述谐振单元包括基板、绝缘体和螺旋线；

其中，所述绝缘体固定嵌在所述基板的基板通孔中；

所述绝缘体具有插线孔，插线孔为通孔；

所述螺旋线设置在基板上，一端固定插在所述插线孔中；

所述螺旋线具有若干圈螺旋，分为下螺旋部和上螺旋部；

所述下螺旋部的各圈螺旋的半径相等、螺距线性渐变；

所述上螺旋部的各圈螺旋的半径由底部至顶部方向等量递减、螺距线性渐变；

各所述谐振单元的基板之间无缝相接。

其中，下螺旋部为螺旋线的靠近基板的部分，上螺旋部为螺旋线的远离基板的部分。

2.根据权利要求1所述的适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

其中，所述绝缘体设置在所述基板的边缘，位于其所在边的中点处。

3.根据权利要求1所述的适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

其中，所螺旋线共具有6圈螺旋，下螺旋部和上螺旋部分别具有3圈螺旋。

4.根据权利要求2所述的适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

其中，所述下螺旋部的3圈螺旋由其底端至顶端依次为第一螺旋、第二螺旋和第三螺旋；

所述下螺旋部的螺距的线性渐变方程为：z(t)＝7.5×(t^2)+105×t，t为所述下螺旋部上某点的位置系数，范围为0～1，z(t)为该点至所述下螺旋部顶端的距离；

t＝1/3时，z(1/3)为第三螺旋起点至下螺旋部顶端的距离；

t＝2/3时，z(2/3)为第二螺旋起点至下螺旋部顶端的距离，z(2/3)-z(1/3)为第二螺旋起点至第三螺旋起点的螺距；

t＝1时，z(1)为第一螺旋起点至下螺旋部顶端的距离，z(1)-z(2/3)为第一螺旋起点至第二螺旋起点的螺距。

5.根据权利要求2所述的适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

其中，所述上螺旋部的3圈螺旋由其底端至顶端依次为第四螺旋、第五螺旋和第六螺旋；

所述上螺旋部的螺距的线性渐变方程为：z′(t′)＝45×(t′^2)+30×t′，t′为所述上螺旋部上某点的位置系数，范围为0～1，z′(t′)为该点至所述上螺旋部顶端的距离；

t′＝1/3时，z′(1/3)为第六螺旋起点至上螺旋部顶端的距离；

t′＝2/3时，z′(2/3)为第五螺旋起点至上螺旋部顶端的距离，z′(2/3)-z′(1/3)为第五螺旋起点至第六螺旋起点的螺距；

t′＝1时，z′(1)为第四螺旋起点至上螺旋部顶端的距离，z′(1)-z′(2/3)为第四螺旋起点至第五螺旋起点的螺距。

6.根据权利要求1所述的适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

其中，所述基板为正方形。

7.根据权利要求1所述的适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

其中，所述绝缘体呈圆柱形；

所述插线孔设置在绝缘体的中心处；

所述绝缘体两端的端面与所述基板的相应表面平齐。

8.根据权利要求1所述的适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

其中，所述上螺旋部的螺旋半径由所述下螺旋部的螺旋半径按圈数等量递减至顶部半径为零。

9.根据权利要求1所述的适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

其中，所述螺旋线的延伸方向垂直于所述基板。

10.根据权利要求1所述的适用于宽带圆极化无线能量接收的螺旋人工电磁结构，其特征在于：

其中，所述基板和螺旋线的材料为铜；

和/或，所述绝缘体的材料为聚四氟乙烯。