[發明專利]空間角度濾波裝置及天線

有效

• 申請號: 201310329538.2
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN104347915B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01Q19/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

本發明提供了一種空間角度濾波裝置及天線，該裝置包括至少一個超材料片層，該超材料片層包括基材和附著在基材上的多個由高耗散導體制成的導電幾何結構，其中，該導電幾何結構是框形結構，利用其框寬的變化對不同角度入射的電磁波產生不同的能量損耗。本發明解決了相關技術中空間角度濾波特性不夠理想的問題，從而具有提高空間角度濾波特性的有益效果。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種空間角度濾波裝置及天線。

背景技術

空間角度濾波器對空間不同角度入射的電磁波的透波率不同。相關技術中，空間角度濾波技術多為通過良導體金屬導電幾何結構實現角度敏感性響應。但利用金屬導電幾何結構實現的空間角度濾波特性隨角度增大而透射衰減，濾波效果不夠理想。另外在有的情況下能量反射較大，影響天線前后比及后端設備等。

針對相關技術中空間角度濾波特性不夠理想的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明提供了一種空間角度濾波裝置，以至少解決上述問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種空間角度濾波裝置，包括至少一個超材料片層，所述超材料片層包括基材和附著在所述基材上的多個由高耗散導體制成的導電幾何結構，其中，所述導電幾何結構是框形結構，利用其框寬的變化對不同角度入射的電磁波產生不同的能量損耗。

優選地，所述導電幾何結構還用于：在所述電磁波入射角度大于預設的角度閾值的情況下，利用其框寬的變化增大對所述電磁波的能量的耗散；在所述電磁波入射角度小于所述角度閾值的情況下，利用其框寬的變化減小對所述電磁波的能量的耗散。

優選地，在所述電磁波傾斜入射的情況下，所述導電幾何結構還用于在所述電磁波的磁場分量穿過所述導電幾何結構的通孔時在所述導電幾何結構的框中產生感應電流，并利用其框寬的變化在所述高耗散導體中耗散所述感應電流對應的能量。

優選地，在所述電磁波垂直入射的情況下，所述導電幾何結構還用于產生與所述電磁波的電場分量相應的電場電流，并利用其框寬的變化減小所述電場電流對應的能量損耗。

優選地，所述導電幾何結構是方形框或環形框。

優選地，所述環形框是橢圓形狀的環形框。

優選地，所述方形框或環形框包括對稱的上下框和對稱的左右框，其中所述上下框的寬度小于所述左右框的寬度。

優選地，所述左右框的導電性能大于第一閾值，所述上下框的導電性能小于第二閾值，其中，所述第一閾值大于等于所述第二閾值。

優選地，其特征在于，所述導電幾何結構包括第一子結構和嵌套于所述第一子結構外側的第二子結構，其中，所述第一子結構與所述第二子結構之間存在通孔。

優選地，所述第一子結構包括相互垂直且僅有一個交叉點的兩個工字形結構；或所述第一子結構包括十字框形結構；或所述第一子結構包括方形結構。

優選地，所述第二子結構是與所述第一子結構的形狀相應的框形結構。

優選地，所述多個導電幾何結構周期排布在所述基材上。

優選地，所述高耗散導體的電導率在1e‐6到5e‐1之間。

優選地，所述高耗散導體是導電油墨、砷化鎵、導電焦炭粉粒粘合物或導電無煙煤粉粒粘合物。

其中，上述第一至第十四項中任一項技術方案所述的空間角度濾波裝置可設置在通信裝置、通信系統、飛行器、或者運輸工具的天線面前方。

根據本發明的另一個方面，提供了一種天線，包括設置在天線面前方的上述第一至第十四項中任一項技術方案所述的空間角度濾波裝置。