本发明专利技术提供一种适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，所述MEMS无线传感装置包括频率选择超构表面，所述频率选择超构表面包括多个呈阵列周期性排列的单元胞。本发明专利技术的MEMS无线传感装置利用人工超构表面灵活的电磁场操控能力，可以实现正常透过无线通信信号，并阻断稳态电磁干扰、瞬态电磁干扰，突破了传统电子设备抑制电磁干扰技术的瓶颈，同时解决强电磁环境下MEMS无线传感装置的可靠性和无线通信的问题。适应超强电磁环境的超构表面集成MEMS无线传感技术可极大地推动电子器件设备的信息化、智能化发展，对我国能源安全、经济社会乃至国家安全都具有重要的意义。国家安全都具有重要的意义。国家安全都具有重要的意义。
【技术实现步骤摘要】
一种适应强电磁环境的MEMS无线传感装置
[0001]本专利技术属于光电子学和电气工程领域，涉及适应强电磁环境的电子器件设备防护技术，特别是涉及一种适应强电磁环境的MEMS无线传感装置。
技术介绍
[0002]基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)的无线传感技术是工业物联网、大数据、人工智能、智慧城市、智慧能源、无人系统、空天技术等诸多领域的基础，在社会经济和国家安全方面发挥着越来越重要的作用。适应极端环境(如高温、深海、强电磁场等)的无线传感技术是科技制高点，也一直是国际前沿科技竞争的热点。当前，我国特高压电网的建设在不断加速，特高压电网成为事关国计民生的能源大动脉，而运用基于无线传感技术的电力工业物联网保障特高压电网的安全运行已经是我国重大的迫切需求。但是，特高压电网往往伴随着超强电磁场，而超强电磁场不仅对各类电子器件会有严峻的电磁干扰，还会引起电子器件的物理损伤(如局部放电、电击穿、机械应力等)甚至失效。除特高压电网之外，为了研制新一代信息化、智能化设备或装备，还有很多军民行业领域也迫切需要解决超强电磁场环境下的无线传感技术难题，例如发电机组，大型轮船电磁动力系统、以及航母的电磁弹射装置等。因此，研究适应超强电磁环境的无线传感关键技术对我国能源安全、经济社会乃至国家安全都具有重要的意义。
[0003]目前电子设备抑制电磁干扰主要采用电磁屏蔽技术、接地技术和防护电路设计。电磁屏蔽是利用屏蔽物将整个电子设备保护起来，对空间进行金属隔离，有效控制电磁场及电磁波。例如采用导电或导磁材料制成盒、壳、板和栅(如法拉第笼)等结构实现对强电磁场的屏蔽，保障设备系统的安全运行。电磁屏蔽技术可有效地防护强电磁场对材料、芯片及电路板的影响，但同时也不可避免地抑制了无线通信。接地技术是将电子设备中的金属外壳与地面相接，可有效控制电荷的释放，减少电磁场的干扰；防护电路设计是通过设计电路实现对干扰信号的阻断，但上述两种方法都不能抑制强电磁场对材料、芯片及电路板的影响。结合上述三种技术亦不能同时解决强电磁环境下MEMS无线传感装置的可靠性和无线通信的问题。因此迫切需要寻求新原理，提出新方案来实现MEMS无线传感装置在强电磁环境的适应能力。
技术实现思路
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，用于解决现有技术中的无线传感装置无法适应强电磁环境的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，其特征在于：所述MEMS无线传感装置包括频率选择超构表面，所述频率选择超构表面包括多个呈阵列周期性排列的单元胞。
[0006]可选地，所述单元胞呈正方形，所述频率选择超构表面的共振波长至少为所述单元胞的边长的十倍。
[0007]可选地，多个所述单元胞呈正方形阵列排布。
[0008]可选地，所述正方形阵列的每行或每列至少包括7个所述单元胞。
[0009]可选地，所述单元胞包括依次堆叠的第一金属层、介质层及第二金属层，所述第一金属层与所述第二金属层均包括镂空部分与非镂空部分。
[0010]可选地，所述第一金属层与所述第二金属层的图案互补。
[0011]可选地，所述第一金属层在水平面上的投影为中心对称图形，所述第二金属层在水平面上的投影为中心对称图形。
[0012]可选地，所述第二金属层包括四根条状结构，四根所述条状结构的一端在所述第二金属层的中心处相接，并从四个不同的方向往所述第二金属层的边缘弯折延伸。
[0013]可选地，所述介质层的材质包括聚四氟乙烯。
[0014]可选地，所述第一金属层的材质与所述第二金属层的材质相同，或者所述第一金属层的材质与所述第二金属层的材质不同。
[0015]可选地，第一金属层的材质包括铜、银、铝、铁中的一种或多种，所述第二金属层的材质包括铜、银、铝、铁中的一种或多种。
[0016]可选地，所述传感装置包括无线传感器，所述无线传感器包括温度传感器、气压传感器、速度传感器、加速度传感器、位置传感器中的至少一种。
[0017]如上所述，本专利技术的适应强电磁环境的MEMS无线传感装置利用人工超构表面灵活的电磁场操控能力，可以实现正常透过无线通信信号，并阻断稳态电磁干扰、瞬态电磁干扰，突破了传统电子设备抑制电磁干扰技术的瓶颈，同时解决强电磁环境下MEMS无线传感装置的可靠性和无线通信的问题。适应超强电磁环境的超构表面集成MEMS无线传感技术可极大地推动电子器件设备的信息化、智能化发展，对我国能源安全、经济社会乃至国家安全都具有重要的意义。
附图说明
[0018]图1显示为本专利技术的MEMS无线传感装置中频率选择超构表面的一种排布示意图。
[0019]图2显示为本专利技术的MEMS无线传感装置中频率选择超构表面的单元胞的一种立体结构示意图。
[0020]图3显示为图2所示单元胞的第二金属层的俯视图。
[0021]图4显示为图2所示单元胞的第一金属层的俯视图。
[0022]图5显示为本专利技术的MEMS无线传感装置中频率选择超构表面的一种透射谱。
[0023]元件标号说明
[0024]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
频率选择超构表面
[0025]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
单元胞
[0026]201
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第一金属层
[0027]202
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
介质层
[0028]203
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第二金属层
具体实施方式
[0029]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书
所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0030]请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0031]本实施例中提供一种MEMS无线传感装置，所述MEMS无线传感装置包括频率选择超构表面，所述频率选择超构表面包括多个呈阵列周期性排列的单元胞。
[0032]具体的，所述无线传感装置可包括无线传感器，所述无线传感器包括但不限于温度传感器、气压传感器、速度传感器、加速度传感器、位置传感器等。所述频率选择超构表面采用人工超构表面，具有重量轻、设计自由度高、结构灵活等特点，利用其特殊的电磁特性和优异的界面操控能力，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，其特征在于：所述MEMS无线传感装置包括频率选择超构表面，所述频率选择超构表面包括多个呈阵列周期性排列的单元胞。2.根据权利要求1所述的适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，其特征在于：所述单元胞呈正方形，所述频率选择超构表面的共振波长至少为所述单元胞的边长的十倍。3.根据权利要求1所述的适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，其特征在于：多个所述单元胞呈正方形阵列排布。4.根据权利要求3所述的适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，其特征在于：所述正方形阵列的每行或每列至少包括7个所述单元胞。5.根据权利要求1所述的适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，其特征在于：所述单元胞包括依次堆叠的第一金属层、介质层及第二金属层，所述第一金属层与所述第二金属层均包括镂空部分与非镂空部分。6.根据权利要求5所述的适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，其特征在于：所述第一金属层与所述第二金属层的图案互补。7.根据权利要求5所述的适应强电磁环境的MEMS无线传感装置，其特征在于：所述第一金属层在水平面上的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，甘峰源，周易，杨雪雷，王磊，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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