[发明专利]拉伸可重构人工表面等离激元传输线

说明书

本发明公开了一种在可拉伸柔性介质基底上实现的可重构人工表面等离激元传输线。该传输线包括可拉伸柔性介质基底(1)、附着于可拉伸柔性介质基底(1)上表面的第二可延展金属导体(3)和附着于第二可延展金属导体(3)外表面的第一可延展金属导体(2)构成拉伸可重构人工表面等离激元传输线。该传输线通过拉伸形变对人工表面等离激元周期结构参数进行调节，实现人工表面等离激元色散曲线和截止频率动态可重构。该传输线将人工表面等离激元传输线的可调控特性与柔性可延展微波电路相结合，在微波柔性电路和可调器件领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种拉伸可重构人工表面等离激元传输线技术，属于微波毫米波技术领域。

背景技术

随着电子信息技术的发展，电子设备的应用场景越来越丰富，需求不断多样化，小型化、多功能的需求日益显著，可拉伸电路逐渐成为一个新的需求点。可拉伸电路是柔性电子器件和设备不可或缺的部分：在电路受到外力拉伸、卷曲、弯折的情况下，可以保持性能的稳定，或发生可设计、可控制的性能变化，从而提升电路的稳定性，实现电路功能动态可重构，是集成电路和电子器件走向新的应用领域的必然产物。

实现可拉伸柔性器件的一种典型方法是使用转印或直接喷墨的技术，将传统的电路结构印制在可拉伸柔性介质基底上。可拉伸柔性介质基底具有良好的电学、力学和热学性能，在其上印制以金属为导电媒质的电路结构，就可以实现一定拉伸范围的柔性可拉伸电路。

人工表面等离激元传输线是一种印刷在介质衬底上的、具有周期性亚波长弯折或褶皱结构的金属条带，具有亚波长的场局域特性和较低的传输和辐射损耗，且可共形传输，是一种可满足微波毫米波电路小型化、共形化需求的新型传输载体。人工表面等离激元传输线分为单导体传输线和双导体传输线，其中双导体传输线可通过渐变微带线过渡实现高效激励，单导体传输线可通过共面波导及特殊设计的过渡结构实现高效激励。

发明内容

技术问题：本发明的目的是在可拉伸柔性介质基底上实现截止频率可重构的人工表面等离激元传输线，包括单导体和双导体传输线。该传输线包括可拉伸柔性介质基底以及附着于其上下表面的可延展金属导体构成的人工表面等离激元周期结构及过渡结构。在电路结构受到外力拉伸的情况下，人工表面等离激元结构单元长度和几何形状在一定范围内发生变化，导致色散曲线发生偏移，对应的传输线截止频率随拉伸形变量变化而改变，同时通带内传输性能保持良好，从而实现频率动态可重构的人工表面等离激元传输线。

技术方案：本发明为在可拉伸柔性介质基底上实现的频率可重构人工表面等离激元传输线。该传输线总体结构包括可拉伸柔性介质基底、附着于其上下表面的可延展金属导体构成的人工表面等离激元周期结构、及其与传统微波传输线之间的过渡结构。在可拉伸柔性介质基底上通过转印或直接喷墨的技术印制以金属为导电媒质的人工表面等离激元金属图形，实现柔性可拉伸人工表面等离激元传输线，使得传输线在具有高效传输特性的同时，具备拉伸频率可重构能力。

本发明采用以下具体方案：

本发明的一种拉伸可重构人工表面等离激元传输线包括可拉伸柔性介质基底、附着于可拉伸柔性介质基底上表面的第二可延展金属导体和附着于第二可延展金属导体外表面的第一可延展金属导体构成单导体拉伸可重构人工表面等离激元传输线。

其中，

所述单导体拉伸可重构人工表面等离激元传输线，在可拉伸柔性介质基底下表面再设置第二可延展金属导体和附着于第二可延展金属导体外表面的第一可延展金属导体构成双导体传输线。

可拉伸柔性介质基底为可为聚二甲基硅氧烷PDMS、聚酰亚胺PI具有高弹性的薄膜介电材料。

所述第二可延展金属导体、第一可延展金属导体包括位于中部的人工表面等离激元周期结构及位于两端的过渡结构。

所述第二可延展金属导体、第一可延展金属导体为贴片型人工表面等离激元传输线或弯折线型人工表面等离激元传输线。