一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器

专利摘要:
本实用新型提供一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，包括超表面单元、谐振机构和调节机构，所述谐振结构板的顶部固定连接有固定销，所述固定销的外侧转动连接有第一金属杆，所述第一金属杆通过活动销转动连接有第二金属杆；所述连杆远离活动杆的一端与活动板的一端转动连接，所述推杆远离连板的一端与第一金属杆的一侧固定连接。本实用新型通过推动滑杆带动活动杆进行转动，活动杆可通过连杆带动活动板进行转动，活动板转动可通过连板带动滑板进行移动，滑板移动可通过连块带动推杆进行移动，进而可方便对第一金属杆和第二金属杆之间的角度进行调节，进而可达到极化可调的效果。
公开号:CN214336934U
申请号:CN202120292551.5U
申请日:2021-02-02
公开日:2021-10-01
发明作者:陈名松；田硕；周奕捷；李孜涵；周晓燕
申请人:Guilin University of Electronic Technology；
IPC主号:H01Q15-24

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及太赫兹领域，尤其涉及一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器。
[n0002] 超表面是一种周期性排列的人工设计的材料，可通过材料的有效介电常数和磁导率来描述，超材料极化转换器将来的发展方向是克服存在的各种问题，与诸如通信器件、电机电器等设备结合起来，设计出小型化、多功能化、低成本并能大面积生产的超材料极化转换器，满足实际应用方面的多样化需求。超材料极化转换器在偏振片、探测器、隐身、表面热发射器等很多方面有重要应用，尤其在太赫兹探测的应用，将对经济和环境带来双重收获，电磁波的极化是其基本特征之一，按种类可分为线极化、圆极化和椭圆极化，在实际的应用中，往往又将电磁波正交分解为主极化和正交极化，对于不同的系统，其对电磁波的极化要求往往是不同的，例如，卫星通信使用圆极化电磁波，雷达探测系统采用两种正交的线极化或者两种正交的圆极化电磁波进行探测扫描等。
[n0003] 但目前现有的一些超表面的太赫兹可调极化转换器在使用时，由于不便于对极化状态进行调节，存在一定的使用局限性，进而导致了不能够实现对电磁波极化转换状态的调控，不能够满足使用者的使用需求。
[n0004] 为此，我们提供一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器。
[n0005] 本实用新型的目的在于提供一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，以解决上述背景技术中提出的问题。
[n0006] 本实用新型提供的一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，包括超表面单元、谐振机构和调节机构，所述谐振机构位于超表面单元的顶部，所述谐振机构包括谐振结构板、固定销、第一金属杆、第二金属杆和活动销，所述谐振结构板设置在超表面单元的顶部，所述谐振结构板的顶部固定连接有固定销，所述固定销的外侧转动连接有第一金属杆，所述第一金属杆通过活动销转动连接有第二金属杆；所述调节机构包括调节箱、滑杆、活动杆、连杆、活动板、连板、滑板、连块和推杆，所述调节箱的内部与滑杆的外侧滑动连接，所述滑杆的一端与活动杆的一端转动连接，所述活动杆远离滑杆的一端与连杆的一端转动连接，所述连杆远离活动杆的一端与活动板的一端转动连接，所述活动板远离连杆的一端与连板的一侧转动连接，所述连板远离活动板的一端与滑板的一侧固定连接，所述滑板一侧的顶部与连块的一侧固定连接，所述连块远离滑板的一侧与推杆的一端固定连接，所述推杆远离连块的一端与第一金属杆的一侧固定连接。
[n0007] 优选的，所述超表面单元的底部设置有介质基板，所述介质基板的底部设置有石墨烯层。
[n0008] 优选的，所述石墨烯层的底部设置有金属底板，所述金属底板的一侧与调节箱一侧的底部固定连接。
[n0009] 优选的，所述调节箱内壁的一侧固定连接有第一固定柱，所述第一固定柱的一端与活动杆的外侧转动连接。
[n0010] 优选的，所述调节箱内壁的一侧固定连接有弹簧，所述弹簧的一端与活动杆的一侧固定连接。
[n0011] 优选的，所述调节箱内壁的一侧固定连接有第二固定柱，所述第二固定柱的一端与活动板的外侧转动连接，所述调节箱的顶部开设有与滑板配合使用的通槽，所述滑板的外侧与通槽的内壁滑动连接。
[n0012] 优选的，所述调节箱内壁的一侧固定连接有固定块，所述滑板的底部固定连接有滑块，所述固定块的顶部开设有与滑块配合使用的滑槽，所述滑块的外侧与滑槽的内壁滑动连接。
[n0013] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[n0014] 1.本实用新型通过推动滑杆带动活动杆进行转动，活动杆可通过连杆带动活动板进行转动，活动板转动可通过连板带动滑板进行移动，滑板移动可通过连块带动推杆进行移动，进而可方便对第一金属杆和第二金属杆之间的角度进行调节，进而可达到极化可调的效果，解决了现有的一些超表面的太赫兹可调极化转换器在使用时，由于不便于对极化状态进行调节，存在一定的使用局限性，进而导致了不能够实现对电磁波极化转换状态调控的问题；
[n0015] 2.本实用新型通过设置石墨烯层，能够对谐振结构板和金属底板之间的电磁耦合进行调控，实现对入射电磁波极化状态的动态可调，通过设置金属底板可方便对调节箱进行固定，提高了调节箱的稳定性，通过设置第一固定柱，可方便活动杆在第一固定柱的一端进行转动，进而可带动连杆进行移动；
[n0016] 3.本实用新型通过设置弹簧，可方便活动杆在转动后进行复位，通过设置第二固定柱，可方便活动板进行转动，且通过设置通槽，可方便滑板在通槽的内部进行滑动，提高了滑板在移动时的稳定性，通过设置固定块、滑块和滑槽，可进一步的方便滑板进行滑动。
[n0017] 图1为本实用新型的结构示意图；
[n0018] 图2为本实用新型图1所示调节箱的结构剖视图；
[n0019] 图3为本实用新型图2所示谐振结构板的结构俯视图；
[n0020] 图4为本实用新型图2中A处的结构放大示意图。
[n0021] 图中标号：1、超表面单元；2、谐振机构；21、谐振结构板；22、固定销；23、第一金属杆；24、第二金属杆；25、活动销；3、介质基板；4、石墨烯层；5、金属底板；6、调节机构；61、调节箱；62、滑杆；63、活动杆；64、连杆；65、活动板；66、连板；67、滑板；68、连块；69、推杆；7、第一固定柱；8、弹簧；9、第二固定柱；10、固定块；11、滑块；12、滑槽；13、通槽。
[n0022] 下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
[n0023] 请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型图1所示调节箱的结构剖视图，图3为本实用新型图2所示谐振结构板的结构俯视图，图4为本实用新型图2中A处的结构放大示意图。一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，包括超表面单元1、谐振机构2和调节机构6，谐振机构2位于超表面单元1的顶部，谐振机构2包括谐振结构板21、固定销22、第一金属杆23、第二金属杆24和活动销25，谐振结构板21设置在超表面单元1的顶部，谐振结构板21的顶部固定连接有固定销22，固定销22的外侧转动连接有第一金属杆23，第一金属杆23通过活动销25转动连接有第二金属杆24；调节机构6包括调节箱61、滑杆62、活动杆63、连杆64、活动板65、连板66、滑板67、连块68和推杆69，调节箱61的内部与滑杆62的外侧滑动连接，滑杆62的一端与活动杆63的一端转动连接，活动杆63远离滑杆62的一端与连杆64的一端转动连接，连杆64远离活动杆63的一端与活动板65的一端转动连接，活动板65远离连杆64的一端与连板66的一侧转动连接，连板66远离活动板65的一端与滑板67的一侧固定连接，滑板67一侧的顶部与连块68的一侧固定连接，连块68远离滑板67的一侧与推杆69的一端固定连接，推杆69远离连块68的一端与第一金属杆23的一侧固定连接。
[n0024] 进一步地，超表面单元1的底部设置有介质基板3，介质基板3的底部设置有石墨烯层4，通过设置石墨烯层，能够对谐振结构板21和金属底板5之间的电磁耦合进行调控，实现对入射电磁波极化状态的动态可调。
[n0025] 进一步地，石墨烯层4的底部设置有金属底板5，金属底板5的一侧与调节箱61一侧的底部固定连接，通过设置金属底板5可方便对调节箱61进行固定，提高了调节箱61的稳定性。
[n0026] 进一步地，调节箱61内壁的一侧固定连接有第一固定柱7，第一固定柱7的一端与活动杆63的外侧转动连接，通过设置第一固定柱7，可方便活动杆63在第一固定柱7的一端进行转动，进而可带动连杆64进行移动。
[n0027] 进一步地，调节箱61内壁的一侧固定连接有弹簧8，弹簧8的一端与活动杆63的一侧固定连接，通过设置弹簧8，可方便活动杆63在转动后进行复位。
[n0028] 进一步地，调节箱61内壁的一侧固定连接有第二固定柱9，第二固定柱9的一端与活动板65的外侧转动连接，调节箱61的顶部开设有与滑板67配合使用的通槽13，滑板67的外侧与通槽13的内壁滑动连接，通过设置第二固定柱9，可方便活动板65进行转动，且通过设置通槽13，可方便滑板67在通槽13的内部进行滑动，提高了滑板67在移动时的稳定性。
[n0029] 进一步地，调节箱61内壁的一侧固定连接有固定块10，滑板67的底部固定连接有滑块11，固定块10的顶部开设有与滑块11配合使用的滑槽12，滑块11的外侧与滑槽12的内壁滑动连接，通过设置固定块10、滑块11和滑槽12，可进一步的方便滑板67进行滑动。
[n0030] 本实用新型提供的一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器的工作原理如下：
[n0031] 当需要对极化进行调节时，可通过调节第一金属杆23和第二金属杆24之间的相对角度，以达到最优的转换效果，可通过推动滑杆62进行滑动，滑杆62滑动可推动活动杆63的一端进行转动，进而活动杆63可带动连杆64进行移动，连杆64可带动活动板65进行转动，活动板65转动可带动连板66进行移动，连板66移动可带动滑板67进行移动，滑板67移动可带动连块68进行移动，连块68移动可带动推杆69进行移动，进而可推动第一金属杆23，第一金属杆23与第二金属杆24转动连接，进而可对第一金属杆23和第二金属杆24之间的角度进行调节，当第一金属杆23和第二金属杆24之间的夹角为四十五度，可实现最优的极化转换效果，方便操作。
[n0032] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

权利要求:
Claims (7)
[0001] 1.一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，其特征在于，包括：
超表面单元（1）；
谐振机构（2），所述谐振机构（2）位于超表面单元（1）的顶部，所述谐振机构（2）包括谐振结构板（21）、固定销（22）、第一金属杆（23）、第二金属杆（24）和活动销（25），所述谐振结构板（21）设置在超表面单元（1）的顶部，所述谐振结构板（21）的顶部固定连接有固定销（22），所述固定销（22）的外侧转动连接有第一金属杆（23），所述第一金属杆（23）通过活动销（25）转动连接有第二金属杆（24）；
调节机构（6），所述调节机构（6）包括调节箱（61）、滑杆（62）、活动杆（63）、连杆（64）、活动板（65）、连板（66）、滑板（67）、连块（68）和推杆（69），所述调节箱（61）的内部与滑杆（62）的外侧滑动连接，所述滑杆（62）的一端与活动杆（63）的一端转动连接，所述活动杆（63）远离滑杆（62）的一端与连杆（64）的一端转动连接，所述连杆（64）远离活动杆（63）的一端与活动板（65）的一端转动连接，所述活动板（65）远离连杆（64）的一端与连板（66）的一侧转动连接，所述连板（66）远离活动板（65）的一端与滑板（67）的一侧固定连接，所述滑板（67）一侧的顶部与连块（68）的一侧固定连接，所述连块（68）远离滑板（67）的一侧与推杆（69）的一端固定连接，所述推杆（69）远离连块（68）的一端与第一金属杆（23）的一侧固定连接。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，其特征在于，所述超表面单元（1）的底部设置有介质基板（3），所述介质基板（3）的底部设置有石墨烯层（4）。
[0003] 3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，其特征在于，所述石墨烯层（4）的底部设置有金属底板（5），所述金属底板（5）的一侧与调节箱（61）一侧的底部固定连接。
[0004] 4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，其特征在于，所述调节箱（61）内壁的一侧固定连接有第一固定柱（7），所述第一固定柱（7）的一端与活动杆（63）的外侧转动连接。
[0005] 5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，其特征在于，所述调节箱（61）内壁的一侧固定连接有弹簧（8），所述弹簧（8）的一端与活动杆（63）的一侧固定连接。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，其特征在于，所述调节箱（61）内壁的一侧固定连接有第二固定柱（9），所述第二固定柱（9）的一端与活动板（65）的外侧转动连接，所述调节箱（61）的顶部开设有与滑板（67）配合使用的通槽（13），所述滑板（67）的外侧与通槽（13）的内壁滑动连接。
[0007] 7.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器，其特征在于，所述调节箱（61）内壁的一侧固定连接有固定块（10），所述滑板（67）的底部固定连接有滑块（11），所述固定块（10）的顶部开设有与滑块（11）配合使用的滑槽（12），所述滑块（11）的外侧与滑槽（12）的内壁滑动连接。

类似技术:

---

公开号 | 公开日 | 专利标题

---

Gao et al.2018|A reconfigurable broadband polarization converter based on an active metasurface

---

Xu et al.2018|Ultra-broadband linear polarization converter based on anisotropic metasurface

---

Yu et al.2016|Broadband tunable polarization converter realized by graphene-based metamaterial

---

CN105929477B|2019-02-12|宽带可调谐的中红外偏振转换器

---

CN105161857A|2015-12-16|一种左旋圆偏振转换的超材料薄膜

---

CN108983344A|2018-12-11|一种宽频可调谐太赫兹偏振功能转换器

---

CN104638321B|2017-10-24|基于多层频率选择表面的极化转换器

---

CN105759465B|2019-05-21|一种动态可调谐的宽带偏振转换器

---

CN108110428B|2020-02-21|一种适用于电磁开关的有源频率选择表面

---

Song et al.2015|Broadband cross polarization converter with unity efficiency for terahertz waves based on anisotropic dielectric meta-reflectarrays

---

CN109411896B|2019-10-29|一种新型三层栅格-贴片型线圆极化转换器

---

CN103647152B|2015-05-27|一种宽带极化不敏感的超材料吸波体

---

Jiang et al.2015|Microwave absorbing properties of La 0.1 Ca 0.9 MnO 3 porous microsphere synthesized by method of precipitation

---

Zhang et al.2015|Adjustable wideband reflective converter based on cut-wire metasurface

---

CN214336934U|2021-10-01|一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器

---

CN103794865A|2014-05-14|一种超材料、天线装置及天线罩

---

CN106099387B|2018-06-01|三个频率工作可调谐的石墨烯偏振转换器

---

Xiao et al.2020|Tunable terahertz absorber based on transparent and flexible metamaterial

---

CN112701491A|2021-04-23|一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器

---

CN211265718U|2020-08-14|基于vo2的实现极化转换和吸波的超表面双功能器件

---

CN105789909B|2018-12-25|一种极化器及谐振腔

---

Zeng et al.2019|Broadband linear-to-circular polarization conversion realized by the solid state plasma metasurface

---

CN111665588A|2020-09-15|基于二氧化钒和狄拉克半金属复合超表面的双功能偏振器

---

CN205609759U|2016-09-28|一种极化器及谐振腔

---

JP4644686B2|2011-03-02|超伝導フィルタデバイスおよびその調整方法

同族专利:

---

公开号 | 公开日

---

引用文献:

---

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

---

法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

---

2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

---

申请号 | 申请日 | 专利标题

---

CN202120292551.5U|CN214336934U|2021-02-02|2021-02-02|一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器|CN202120292551.5U| CN214336934U|2021-02-02|2021-02-02|一种基于石墨烯复合超表面的太赫兹可调极化转换器|