[發明專利]一種卡塞格倫型超材料天線

有效

• 申請號: 201210268461.8
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102820555A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 劉若鵬;季春霖;岳玉濤;楊青;殷俊
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01Q19/18
• 分類號: H01Q19/18;H01Q19/06;H01Q15/02;H01Q15/23
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技術領域

本發明涉及通信領域，更具體地說，涉及一種卡塞格倫型超材料天線。

背景技術

卡塞格倫天線由三部分組成，即主反射器、副反射器和輻射源。其中主反射器為旋轉拋物面，副反射面為旋轉雙葉雙曲面的一個曲面。在結構上，雙曲面的一個焦點與拋物面的焦點重合，雙曲面焦軸與拋物面的焦軸重合，而輻射源位于雙曲面的另一焦點上。由副反射器對輻射源發出的電磁波進行的第一次反射，將電磁波反射到主反射器上，然后再經主反射器第二次反射后獲得相應方向的平面波波束，以實現定向發射。

可見，傳統的卡塞格倫天線的主反射器需要加工成精度很高的拋物面，但是，加工這樣精度高的拋物面，難度非常大，而且成本相當的高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有的卡塞格倫天線的主反射器加工不易、成本高的缺陷，提供一種加工簡單、制造成本低的卡塞格倫型超材料天線。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種卡塞格倫型超材料天線，包括具有中央通孔的超材料主反射器、設置在中央通孔中的饋源及設置在饋源前方的副反射器，饋源輻射的電磁波依次經過副反射器、超材料主反射器的反射后以平面波的形式出射，所述超材料主反射器包括核心層及設置在核心層后表面的反射層，所述核心層包括至少一個核心層片層，所述核心層片層包括基材以及設置在基材上的多個人造微結構，所述副反射器為旋轉雙葉雙曲面的其中一個曲面，所述饋源的相位中心與旋轉雙葉雙曲面的遠焦點重合。

進一步地，所述旋轉雙葉雙曲面的實軸垂直超材料主反射器。

進一步地，所述饋源為波紋喇叭，所述旋轉雙葉雙曲面的實軸通過波紋喇叭的口徑面的中心。

進一步地，任一核心層片層的折射率分布滿足如下公式：

n(r)=nmax-s2+r2-(s+kλ)2d;]]>

d=λ2(nmax-nmin);]]>

k=floor(s2+r2-sλ);]]>

其中，n(r)表示該核心層片層上半徑為r處的折射率值，該核心層片層的折射率分布圓心即為旋轉雙葉雙曲面的實軸與該核心層片層的交點；

s為所述旋轉雙葉雙曲面的近焦點到超材料主反射器的前表面的距離；

d為核心層的厚度；

n_max表示核心層片層上的折射率最大值；

n_min表示核心層片層上的折射率最小值；

λ表示天線中心頻率對應的電磁波的波長；