[發(fā)明專利]一種多波束透鏡天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210050516.8
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號(hào): CN103296476B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉若鵬;季春霖;岳玉濤;尹小明
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光啟高等理工研究院
• 主分類號(hào): H01Q15/02
• 分類號(hào): H01Q15/02;H01Q19/06;H01Q21/00
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1.一種多波束透鏡天線，包括波束形成網(wǎng)絡(luò)以及與所述波束形成網(wǎng)絡(luò)相連的多個(gè)饋源，其特征在于：還包括平板超材料，所述平板超材料由多片折射率分布相同的超材料片層構(gòu)成，所述超材料片層包括基材以及周期排布于基材上的人造微結(jié)構(gòu)，所述饋源發(fā)出的電磁波經(jīng)過所述平板超材料后以平面電磁波形式傳輸；所述超材料片層的折射率分布通過如下步驟得到：

S1：在所述多波束透鏡天線未設(shè)置所述平板超材料的情況下，用空氣填充平板超材料區(qū)域并標(biāo)注出各超材料片層的邊界，測試并記錄所述饋源輻射的電磁波在第i層超材料片層前表面的初始相位其中，第i層超材料片層前表面中心點(diǎn)處的初始相位為

S2：根據(jù)公式得到所述平板超材料后表面的相位Ψ，

其中，d為每層超材料片層的厚度，λ為饋源輻射的電磁波波長，n_max為所述平板超材料所具有的最大折射率值，M為構(gòu)成所述平板超材料的超材料片層的總層數(shù)；

S3：根據(jù)公式得到超材料片層各點(diǎn)的折射率n(y)，

其中，y為超材料片層上任一點(diǎn)距超材料片層中心軸線的距離。

2.如權(quán)利要求1所述的多波束透鏡天線，其特征在于：所述超材料片層還包括覆蓋于所述人造微結(jié)構(gòu)上的覆蓋層，所述覆蓋層的厚度和材質(zhì)與所述基材的厚度和材質(zhì)相同。

3.如權(quán)利要求1所述的多波束透鏡天線，其特征在于：所述人造微結(jié)構(gòu)為由銅線或銀線構(gòu)成的金屬微結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法周期排布于所述基材上。

4.如權(quán)利要求3所述的多波束透鏡天線，其特征在于：所述金屬微結(jié)構(gòu)呈平面雪花狀，所述金屬微結(jié)構(gòu)具有相互垂直平分的第一金屬線及第二金屬線，所述第一金屬線與第二金屬線的長度相同，所述第一金屬線兩端連接有相同長度的兩個(gè)第一金屬分支，所述第一金屬線兩端連接在兩個(gè)第一金屬分支的中點(diǎn)上，所述第二金屬線兩端連接有相同長度的兩個(gè)第二金屬分支，所述第二金屬線兩端連接在兩個(gè)第二金屬分支的中點(diǎn)上，所述第一金屬分支與第二金屬分支的長度相等。

5.如權(quán)利要求4所述的多波束透鏡天線，其特征在于：所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的每個(gè)第一金屬分支及每個(gè)第二金屬分支的兩端還連接有完全相同的第三金屬分支，相應(yīng)的第三金屬分支的中點(diǎn)分別與第一金屬分支及第二金屬分支的端點(diǎn)相連。

6.如權(quán)利要求3所述的多波束透鏡天線，其特征在于：所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的第一金屬線與第二金屬線均設(shè)置有兩個(gè)彎折部，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)繞垂直于第一金屬線與第二金屬線交點(diǎn)的軸線向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。

7.如權(quán)利要求1或2所述的多波束透鏡天線，其特征在于：所述基材的材質(zhì)為高分子材料、陶瓷材料、鐵電材料、鐵氧材料或者鐵磁材料。

8.如權(quán)利要求1或2所述的多波束透鏡天線，其特征在于：所述基材的厚度為0.4毫米。

9.如權(quán)利要求3所述的多波束透鏡天線，其特征在于：所述金屬微結(jié)構(gòu)厚度為0.018毫米。

10.如權(quán)利要求7所述的多波束透鏡天線，其特征在于：所述基材的材質(zhì)為FR-4材料或F4B材料。