專利名稱：用于匯聚微波的導體件陣列凸透鏡的制作方法
用于匯聚微波的導體件陣列凸透鏡發明目的本發明涉及用于匯聚微波的導體件陣列凸透鏡，該凸透鏡能滿足對微波聚束的要求，以實現利用微波的高效、準確照射處理和快速成像等功能。此處所說的微波是指波長為0.1毫米至1米的電磁波。
背景技術：
目前在自由空間中對微波聚束的方式主要有介質透鏡和反射天線，以實現微波照射處理、微波成像和探測等功能。比如在對病變組織的醫療照射處理時，需要對微波進行聚束，以便提高微波照射的強度和準確性，增強處理效果和避免對正常人體組織的損傷。微波聚束技術經多年發展，形成了各種各樣的技術和設備，能滿足大多數的應用需求，但還存在以下兩個問題1)用于微波的介質透鏡一般采用高分子等絕緣材料制作，存在材料體積和重量大、微波信號損失大的缺點，對應用十分不利。2)用于微波成像或探測的反射天線技術一般是通過掃描方法實現的，無法對各方向射來的微波進行同時聚焦，因而微波成像或探測的速度較慢。檢索結果表明，沒有發現針對上述問題的導體件陣列凸透鏡的文獻報道。本發明采用特別設計的導體件陣列凸透鏡實現對微波的聚束，解決上述問題，實現高效、便捷的微波照射處理技術、微波成像和探測技術。發明內容本發明的目的是提供用于匯聚微波的導體件陣列凸透鏡，它利用尺寸小于特定微波波長的單個導體件對微波的強烈的作用，采取類似玻璃凸透鏡匯聚可見光的工作方式，對微波予以匯聚；由于導體件比絕緣介質能對微波產生更強的作用，導體件陣列凸透鏡具有對微波的匯聚作用強、對微波的吸收損失小等特點，同時導體件陣列凸透鏡所需的材料量相對較少，降低了透鏡重量。導體件陣列凸透鏡可用來提高微波束的強度，還能用作聚焦透鏡來實現微波的快速成像或探測。本發明解決上述問題所采用的技術方案是用于匯聚微波的導體件陣列凸透鏡， 其主體部分是空間上彌散分布著若干導體件而形成的三維陣列，這種三維陣列在空間上構成凸透鏡，即凸透鏡的本體及輪廓由導體件陣列形成；各個導體件相互之間保持電絕緣，每一個導體件的形狀不限，可以呈顆粒狀、針狀、片狀等任意形狀；所有的導體件由絕緣材料實現空間固定，所采用的絕緣材料應對微波的吸收和反射作用小；在垂直于光軸的方向上， 導體件本身尺寸及相鄰導體件之間的間隔均小于所使用微波的波長。在使用導體件陣列凸透鏡時，讓微波穿過導體件陣列凸透鏡，就可以使微波得到一定程度的匯聚集中。本發明的有益效果是，首先，導體件陣列凸透鏡對微波的匯聚作用強；其次，導體件陣列凸透鏡結構簡單，便于制造；第三，導體件陣列凸透鏡重量小，便于實際應用；第四， 穿過導體件陣列凸透鏡的微波信號損失相對較小。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1為本發明的第一個實施例構造的主視圖。圖2為本發明的第一個實施例構造的剖視圖。圖3為本發明的第二個實施例構造的主視圖。圖4為本發明的第二個實施例構造的剖視圖。
圖5為本發明的第三個實施例構造的主視圖。圖6為本發明的第三個實施例構造的剖視圖。圖中1.導體件陣列雙面凸透鏡，2.絕緣材料，3.導體顆粒，4.導體針，5.導體件陣列平凸透鏡，6.導體件陣列彎凸透鏡。
具體實施方式
本發明的目的是這樣實現的用絕緣材料把若干個導體件固定在空間上，使這些導體件彌散分布，形成導體件的空間陣列，同時絕緣材料使這些導體件相互絕緣；導體件的空間陣列的外輪廓可以是各種凸透鏡的外形，包括雙面凸透鏡、平凸透鏡、 彎凸透鏡等等，從而構成各種形狀的導體件陣列凸透鏡，即導體件陣列雙面凸透鏡、導體件陣列平凸透鏡、導體件陣列彎凸透鏡等。在圖1和圖2所示的實施方案中，導體顆粒3彌散分布在絕緣材料2基體中，所有導體顆粒3的空間分布形成一個導體件陣列雙面凸透鏡1。單個導體顆粒3的尺寸以及相鄰導體顆粒3之間的距離小于所使用微波的波長。在圖3和圖4所示的實施方案中，導體針4由絕緣材料2固定，所有導體針4的一側端點在空間上構成一個曲面，另一側端點在空間上構成一個平面，這樣，所有導體針4的陣列在空間上形成一個導體件陣列平凸透鏡5。導體針4的直徑以及相鄰導體針4之間的距離小于所使用微波的波長。在圖5和圖6所示的實施方案中，導體顆粒3彌散分布在絕緣材料2基體中，所有導體顆粒3的空間分布形成一個導體件陣列彎凸透鏡6。單個導體顆粒3的尺寸以及相鄰導體顆粒3之間的距離小于所使用微波的波長。
權利要求
1.用于匯聚微波的導體件陣列凸透鏡，其特征是凸透鏡主體部分是空間上彌散分布著若干導體件所形成的三維陣列，這種三維陣列在空間上構成凸透鏡的本體及輪廓；各個導體件相互之間保持電絕緣，每一個導體件的形狀不限，可以呈顆粒狀、針狀、片狀等任意形狀；所有的導體件由絕緣材料實現空間固定，所采用的絕緣材料應對微波的吸收和反射作用小。
2.根據權利要求1所述的用于匯聚微波的導體件陣列凸透鏡，其特征是導體件的空間陣列的外輪廓可以是各種凸透鏡的外形，包括雙面凸透鏡、平凸透鏡、彎凸透鏡等等，從而構成各種形狀的導體件陣列凸透鏡，即導體件陣列雙面凸透鏡、導體件陣列平凸透鏡、導體件陣列彎凸透鏡等。
全文摘要
一種用于匯聚微波的導體件陣列凸透鏡屬于電磁波技術領域，其主體部分是空間上彌散分布著若干導體件所形成的三維陣列，這種三維陣列在空間上構成凸透鏡的本體及輪廓；各個導體件相互之間保持電絕緣，每一個導體件的形狀不限，可以呈顆粒狀、針狀、片狀等任意形狀；所有的導體件由絕緣材料實現空間固定，所采用的絕緣材料應對微波的吸收和反射作用小；在使用導體件陣列凸透鏡時，讓微波穿過導體件陣列凸透鏡，就可以使微波得到一定程度的匯聚集中。
文檔編號G02B3/00GK102590898SQ20111000163
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月6日 優先權日2011年1月6日
發明者劉薇, 張濤, 武東博, 趙嘉功, 陳潔 申請人:北京師范大學