[發明專利]高增益天線罩和天線系統

有效

• 申請號: 201210128154.X
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102709692A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 劉若鵬;趙治亞;方小偉;王海蓮;岳玉濤;楊青
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/42
• 分類號: H01Q1/42;H01Q15/00;H01Q15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電磁領域，更具體地說，涉及高增益天線罩和天線系統。

背景技術

超材料，俗稱超材料，是一種新型人工合成材料，是由非金屬材料制成的基板和附著在基板表面上或嵌入在基板內部的多個人造微結構構成的。基板可以虛擬地劃分為矩形陣列排布的多個基板單元，每個基板單元上附著有人造微結構，從而形成一個超材料單元，整個超材料是由很多這樣的超材料單元組成的，就像晶體是由無數的晶格按照一定的排布構成的。每個超材料單元上的人造微結構可以相同或者不完全相同。人造微結構是由金屬絲組成的具有一定幾何圖形的平面或立體結構，例如組成圓環形、工字形的金屬絲等。

由于人造微結構的存在，每個超材料單元具有不同于基板本身的電磁特性，因此所有的超材料單元構成的超材料對電場和磁場呈現出特殊的響應特性；通過對人造微結構設計不同的具體結構和形狀，可以改變整個超材料的響應特性。

一般情況下，天線系統都會設置有天線罩。天線罩的目的是保護天線系統免受風雨、冰雪、沙塵和太陽輻射等的影響，使天線系統工作性能比較穩定、可靠。同時減輕天線系統的磨損、腐蝕和老化，延長使用壽命。但是天線罩除了保護天線功能之外，不能夠兼具其他功能，功能很單一。例如在電磁波定向輻射的需求下，現有的天線罩不能滿足此要求，需要更換天線才能實現，這樣就會造成既有天線的浪費。而且現有的天線罩不能盡可能多地將天線輻射的電磁波調整到特定方向上，使得接收天線能夠接收的信號有限，增益很低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有的天線罩功能單一，不具備電磁波定向輻射的缺陷，提供一種能夠提供高增益并定向傳播電磁波的高增益天線罩和天線系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種高增益天線罩，所述高增益天線罩罩設于天線上，所述高增益天線罩包括超材料面板，所述天線的輻射源與所述超材料面板對立設置，且所述天線的輻射源等效點與所述超材料面板的中心之間的連線垂直于所述超材料面板；

所述超材料面板劃分為多個側表面為曲面且彼此緊密貼合的同心圓環體；每一圓環體的底面半徑小于頂面半徑；電磁波經過所述超材料面板后在每一圓環體的頂面平行射出；

設輻射源與第i個圓環體底面上一點的連線與垂直于超材料面板的直線之間的夾角為θ，夾角θ唯一對應第i個圓環體內的一曲面，且夾角θ唯一對應的曲面上每一處的折射率均相同；每一圓環體的折射率隨著夾角θ的增大逐漸減小。

在本發明所述的高增益天線罩中，設輻射源與第i個圓環體底面外圓周上一點的連線與垂直于超材料面板的直線之間的夾角為θ_i，i為正整數且越靠近超材料面板中心的圓環體對應的i越小；其中，夾角θ_i滿足如下公式：

sinc(θi)=dλ(nmax(i+1)-nmin(i));]]>