[發明專利]天線方向圖優化裝置

在審

• 申請號: 201310337343.2
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN104347953A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 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: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q15/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李志剛;吳貴明

1.一種天線方向圖優化裝置，用于優化天線方向圖，其特征在于，所述天線方向圖優化裝置設置在天線的輻射方向，與所述天線相隔預定距離，所述天線方向圖優化裝置包括具有人工生成的微結構的超材料，所述超材料包括至少一個超材料片層。

2.根據權利要求1所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述超材料為多個所述超材料片層平行堆疊的疊層結構超材料。

3.根據權利要求1所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述超材料片層包括基板和所述微結構，其中，所述微結構附著在所述基板上。

4.根據權利要求1所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述超材料為第一超材料或者第二超材料，或者第一超材料和第二超材料組合在一起的組合超材料，其中，所述第一超材料為通過調節所述天線的輻射近場的相位分布調節所述天線方向圖的超材料；所述第二超材料為通過調節所述天線的輻射近場的幅值分布調節所述天線方向圖的超材料。

5.根據權利要求4所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述第一超材料為由第一超材料片層平行層疊的疊層結構超材料，所述第一超材料片層包括第一基板和附著在所述第一基板的第一微結構。

6.根據權利要求5所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，

所述第一微結構允許生長的折射率范圍為1.483～3.569，介電損耗不超過0.0008。

7.根據權利要求5所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述第一微結構采用雪花型結構、“十”字形結構或“工”字型結構中的任一種結構。

8.根據權利要求5所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述第一微結構在所述第一基板上采用非均勻排布方式，排布方法如下：

步驟S1，通過公式n=nmin+(phase0(y)–min(phase0))/360*λ/D計算得出所述第一超材料剖面上的折射率分布，

其中nmin為所述第一超材料的最小折射率，phase0(y)為所述第一超材料前表面中心位置處的相位，min(phase0)為所述第一超材料前表面位置上的最小相位，λ為所述天線在固定工作頻率下的輻射波長，D為所述第一超材料的厚度；

步驟S2，將所述第一超材料剖面上的折射率分布與所述第一微結構生長過程中的色散曲線對應起來，得到所述第一超材料剖面上的所述第一微結構的排布；

步驟S3，將所述第一超材料剖面上的所述第一微結構的排布座橫向延拓，得到第一超材料正面上的微結構排布。

9.根據權利要求4所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述第二超材料為由第二超材料片層平行層疊的疊層結構超材料，所述第二超材料片層包括第二基板和附著在所述第二基板的吸波材料。

10.根據權利要求9所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述吸波材料的中心采用的材料損耗小于周邊采用材料的損耗。

11.根據權利要求10所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述損耗包括介電損耗和/或磁損耗，所述吸波材料為導電油墨、鐵氧體、石墨、碳纖維、碳納米管中任一種或多種的組合。

12.根據權利要求9所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述第二基板采用低介電和/或低損耗的材質的基板，所述吸波材料可以通過貼附、混合、噴涂、沉積中一種或者多種方式附著在所述第二基板上。

13.根據權利要求4所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述天線包括天線陣。

14.根據權利要求4所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述天線方向圖為單波束天線方向圖或多波束天線方向圖，所述組合超材料為通過調節所述天線輻射近場的相位分布和所述天線輻射近場的幅值分布的超材料。

15.根據權利要求1至14中任一項所述的天線方向圖優化裝置，其特征在于，所述天線方向圖優化裝置設置于飛行器、機動車或船的通信設備的天線上。