发明名称 一种光子晶体屏蔽效果演示的方法
摘要 本发明属于无线电通讯技术领域,涉及一种光子晶体屏蔽效果演示的方法,将较高折射率的矩形玻璃柱按照木堆积结构的要求,纵横搭建规则排列组成堆积结构,在堆积结构的去掉部分矩形玻璃柱形成腔体,便于放置手机,腔体四周矩形玻璃柱为规则排列;把没有关闭的手机放入腔体,并对合式盖上上部分矩形玻璃柱,测得手机接受不到电磁信号;再把手机接通于通话状态后放入腔体,盖上上部分矩形玻璃柱,手机信号中断,屏蔽效果明显;其堆积工艺方法简单,演示成本低,实验稳定性高,操作简便,屏蔽效果明显,是一种新型屏蔽手机电磁信号的堆积结构。
申请公布号 CN103150954A 申请公布日期 2013.06.12
申请号 CN201310123418.7 申请日期 2013.04.11
申请人 青岛大学 发明人 万勇;戈升波;刘培晨;郭月;贾明辉
分类号 G09B23/18(2006.01)I 主分类号 G09B23/18(2006.01)I
代理机构 青岛高晓专利事务所 37104 代理人 张世功
主权项 一种光子晶体屏蔽效果演示的方法,其特征在于将较高折射率的矩形玻璃柱按照木堆积(woodpiles)结构的要求,纵横搭建规则排列组成堆积结构,在堆积结构的中央去掉部分矩形玻璃柱形成腔体,便于放置手机,腔体四周矩形玻璃柱为规则排列;其具体工艺步骤为:(1)、参数设置:采用平面波展开法计算设置所用矩形玻璃柱的玻璃材料的折射率、矩形玻璃柱的大小和排列参数;先将电磁波和周期性分布的介电常数展开成一系列平面波的叠加,再代入通用的Maxwell方程组将其化成一个本征方程,求解该本征方程的本征值得光子的带隙分布值;(2)、矩形玻璃柱尺寸和间距的确定:通过给定工作波长、介质折射率、晶格常数和结构禁带,进一步调整和优化结构参数,明确矩形玻璃柱的尺寸和间距;设定矩形玻璃柱的高和宽都为a,手机接收频率为fMHz,波长为λcm,通过稀土掺杂的矩形玻璃柱玻璃的折射率n=2.5,通过计算得矩形玻璃柱的高和宽a为0.492λ,矩形玻璃柱相互间距为2a,两侧的边距分别取0和1.5a,使手机的频率处在禁带的中央位置;(3)、堆积结构搭建:选取若干根相同尺寸的矩形玻璃柱,其高和宽为a=0.492λ,长度大于20a,将矩形玻璃柱规则堆积并四层一个循环;其中,第1层,横向排放,两侧离侧边1.5a,中间每相邻的两根矩形玻璃柱相距2a的空隙;第2层,纵向排放,两侧离侧边1.5a,中间每相邻的两根矩形玻璃柱相距2a的空隙;第3层,横向排放,靠边一侧矩形玻璃柱不留空隙,其余有2a的空隙;第4层,纵向排放,靠边一侧矩形玻璃柱不留空隙,其余有2a的空隙;5‑8层重复1‑4层的循环,并每个四层一个循环,总层数为4的倍数,搭建成供光子晶体演示的堆积结构;(4)堆积结构粘合和腔体设置:从堆积结构的中间对称分为上、下部分,分别将上、下部分的外侧面用强力胶粘合形成一体结构,在下部分的中央处将最上层的玻璃柱去掉na,n等于1‑6中的任意值,形成5a×na×a的腔体,用以放置手机;(5)实验演示:把没有关闭的手机放入腔体,并对合式盖上上部分矩形玻璃柱,测得手机接受不到电磁信号;再把手机接通于通话状态后放入腔体,盖上上部分矩形玻璃柱,手机信号中断,屏蔽效果明显。
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