[發明專利]一種基于超材料衛星天線的道路信息顯示屏

有效

• 申請號: 201210093548.6
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN103366650B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 劉若鵬;季春霖;岳玉濤;李星昆;殷俊
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院
• 主分類號: G09F19/00
• 分類號: G09F19/00;H01Q15/00;H01Q15/23;H01Q19/06;H01Q19/10
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

1.一種基于超材料衛星天線的道路信息顯示屏，其特征在于：包括用于接收衛星信號的超材料衛星天線系統，道路信息顯示屏支撐板，固設于所述道路信息顯示屏支撐板上、用于顯示道路信息的多個顯示裝置，所述多個顯示裝置均與所述超材料衛星天線系統對應，以使所述多個顯示裝置均顯示相同的道路信息；所述超材料衛星天線系統包括高頻頭、水平放置的平板超材料以及位于所述平板超材料后表面的反射板，所述平板超材料包括多層超材料片層，每層超材料片層包括基材以及周期排布于基材上的人造微結構，所述超材料片層上按照折射率分布劃分為多個帶狀區域，以高頻頭等效虛擬點源在所述超材料片層平面的投影點為圓心，所述多個帶狀區域上相同半徑處的折射率相同，每一帶狀區域上隨著半徑的增大折射率逐漸減小，相鄰兩個帶狀區域，靠近圓心側的帶狀區域的折射率最小值小于遠離圓心側的帶狀區域的折射率最大值；

所述超材料片層的構建方法為：在所述基材上虛擬劃分出來的超材料基本單元上周期排布人造微結構，以改變所述基材上每點的折射率值，獲得具有上述折射率分布的所述超材料片層；

所述每一帶狀區域上，隨著半徑的增大，折射率值均從所述超材料片層所具有的最大折射率值逐漸減小為所述超材料片層所具有的最小折射率值；

所述超材料片層上靠近所述高頻頭一側的表面為所述超材料片層前表面，與所述超材料片層前表面相對的另一側表面為所述超材料片層后表面，以所述高頻頭對稱軸線與所述超材料片層前表面的交點為坐標原點，所述超材料片層上靠近所述高頻頭的一側記為所述超材料片層右側，遠離所述超材料片層一側記為所述超材料片層左側，位于所述超材料片層所在平面且垂直于所述超材料片層右側的軸為y軸，垂直于所述y軸且與所述y軸相交于所述坐標原點的軸為x軸，所述高頻頭的口徑面上靠近坐標原點的端點的y坐標值與所述超材料片層右側邊沿的端點y坐標值一致；所述超材料片層橫截面的折射率值隨著y值變化，其折射率分布n(y)滿足如下公式：

n(y)=nmax-(nmax-nmin)*[d1+d2-ss-λ*floor(d1+d2-ssλ)]λ;]]>

d1=(y-y2)2+X22;]]>

d₂＝(H-h-y)*sinγ；

ss＝(H-h-y₂)*sinγ+X₂*cosγ；

X2=h+d2*cosθtanθ+ds*cosθ;]]>

y2=-h-d2*cosθ+ds*sinθ;]]>

其中，floor函數表示向下取整函數，θ為高頻頭對稱軸與y軸夾角，γ為衛星與平板超材料平面的法線方向的夾角，h為坐標原點距平板超材料右邊沿的距離，H為平板超材料的總長度，d為高頻頭口徑面的直徑，d_s為高頻頭等效虛擬點源與高頻頭口徑面中心點的距離，λ為衛星輻射的電磁波波長，在仿真計算時即為饋源輻射的電磁波波長，n_max為超材料片層所具有的最大折射率值，n_min為超材料片層所具有的最小折射率值。