[發明專利]陣列式超材料天線

無效

• 申請號: 201110181000.2
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102800985A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 劉若鵬;季春霖;岳玉濤;徐冠雄
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q15/02;H01Q19/06
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及通信領域，更具體地說，涉及一種陣列式超材料天線。

背景技術

陣列天線是一類由兩個或兩個以上天線單元規則或隨機排列并通過適當激勵獲得預定輻射特性的特殊天線。就發射天線來說，簡單的輻射源比如點源，對稱振子源是常見的構成陣列天線的輻射源。它們按照直線或者更復雜的形式，根據天線饋電電流，間距，電長度等不同參數來構成陣列，以獲取最好的輻射方向性。

現有技術是通過把各個實際的天線單元一個個加工出來，并排列起來以實現平面陣列，比如說平面縫隙天線陣列，就是在導體上割出一個個特定尺寸，相距特定間距的縫隙。

現有技術形成陣列天線的方法很機械，就是重復一個個天線單元的加工，加工工藝復雜，制造成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術陣列式天線加工工藝復雜，制造成本高的缺陷，提供一種加工簡單、制造成本低的陣列式超材料天線。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種陣列式超材料天線，所述天線由多個超材料組成，每一超材料均由至少一個片層組成，每一片層包括片狀的基材以及設置在基材上的多個人造孔結構。

進一步地，所述多個超材料為匯聚超材料、發散超材料及偏折超材料中的一種或其組合。

進一步地，每一超材料均由多個相互平行的片層堆疊形成。

進一步地，所述基材分成多個相同的基材單元，每一基材單元與其上的人造孔結構構成一個超材料單元，每一基材單元的長、寬及高的尺寸均不大于入射電磁波波長的五分之一。

進一步地，所述每一基材單元為一立方體，所述每一基材單元的邊長為入射電磁波波長的十分之一。

進一步地，所述匯聚超材料每一片層上的所有超材料單元的折射率以片層的中心為圓心呈圓形分布，處于同一半徑上的超材料單元其折射率相同，并且處于任一半徑所在的直線方向上的多個超材料單元的折射率均由外側向片層中心依次增大。

進一步地，所述匯聚超材料每一片層的多個人造孔結構形狀相同，所述多個人造孔結構中填充有折射率大于基材的介質，處于同一半徑上的的人造孔結構其體積相同，并且處于任一半徑所在的直線方向上的多個人造孔結構的體積均由外側向片層中心依次增大。

進一步地，所述匯聚超材料每一片層的多個人造孔結構形狀相同，所述多個人造孔結構中填充有折射率小于基材的介質，處于同一半徑上的的人造孔結構其體積相同，并且處于任一半徑所在的直線方向上的多個人造孔結構的體積均由外側向片層中心依次減小。

進一步地，所述發散超材料每一片層上的所有超材料單元的折射率以片層的中心為圓心呈圓形分布，處于同一半徑上的超材料單元其折射率相同，并且處于任一半徑所在的直線方向上的多個超材料單元的折射率均由外側向片層中心依次減小。

進一步地，所述發散超材料每一片層的多個人造孔結構形狀相同，所述多個人造孔結構中填充有折射率大于基材的介質，處于同一半徑上的的人造孔結構其體積相同，并且處于任一半徑所在的直線方向上的多個人造孔結構的體積均由外側向片層中心依次減小。

進一步地，所述發散超材料每一片層的多個人造孔結構形狀相同，所述多個人造孔結構中填充有折射率小于基材的介質，處于同一半徑上的的人造孔結構其體積相同，并且處于任一半徑所在的直線方向上的多個人造孔結構的體積均由外側向片層中心依次增大。

進一步地，所述偏折超材料每一片層上的所有超材料單元呈矩形陣列分布，同一行或同一列的多個超材料單元其折射率由一端向另一端依次減小。

進一步地，所述偏折超材料每一片層的多個人造孔結構形狀相同，所述多個人造孔結構中填充有折射率大于基材的介質，處于同一行或同一列的多個人造孔結構的體積由一端向另一端依次增大。

進一步地，所述偏折超材料每一片層的多個人造孔結構形狀相同，所述多個人造孔結構中填充有折射率小于基材的介質，處于同一行或同一列的多個人造孔結構的體積由一端向另一端依次減小。

根據本發明的陣列式超材料天線，利用超材料技術來實現，加工工藝簡單，制造成本低，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明的陣列式超材料天線的結構示意圖；

圖2是本發明一種形式的超材料單元的結構示意圖；

圖3是本發明的匯聚超材料每一片層的折射率分布示意圖；

圖4是本發明的一種匯聚超材料的結構示意圖；

圖5是本發明的另一種匯聚超材料的結構示意圖；