[發(fā)明專利]超材料板、反射面天線系統(tǒng)及電磁波反射調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310557299.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103594791A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q19/10;H01Q15/23
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 汪麗

1.一種超材料板，與發(fā)射電磁波的饋源通信連接，包括非金屬材料制成的基底，其特征在于，所述超材料板還包括設(shè)置在所述基底上并用于將從所述饋源發(fā)射到所述超材料板上的電磁波以相同的出射相位反射的金屬微結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的超材料板，其特征在于，所述基底為板狀，所述金屬微結(jié)構(gòu)為平面結(jié)構(gòu)并包括外框部和內(nèi)框部，且所述金屬微結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述基底的至少一表面上。

3.如權(quán)利要求2所述的超材料板，其特征在于，所述金屬微結(jié)構(gòu)的外框部和內(nèi)框部均為金屬線并共同形成回字形。

4.如權(quán)利要求3所述的超材料板，其特征在于，所述金屬微結(jié)構(gòu)的外框部的金屬線的寬度與所述金屬微結(jié)構(gòu)的內(nèi)框部的金屬線的寬度、所述金屬微結(jié)構(gòu)的兩個(gè)框部之間的距離均相等。

5.一種反射面天線系統(tǒng)，包括用于發(fā)射電磁波的饋源，其特征在于，所述反射面天線系統(tǒng)還包括如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的超材料板，所述超材料板裝設(shè)在所述饋源的焦散區(qū)內(nèi)，所述基底的一面面向所述饋源設(shè)置，另一面背向所述饋源設(shè)置，且所述金屬微結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述基底的面向所述饋源的一面和/或背向所述饋源的一面上。

6.如權(quán)利要求5所述的反射面天線系統(tǒng)，其特征在于，所述饋源包括以相控陣陣列方式排布的多個(gè)初級(jí)輻射器。

7.如權(quán)利要求6所述的反射面天線系統(tǒng)，其特征在于，所述初級(jí)輻射器包括喇叭天線，或者波導(dǎo)縫隙天線，或者微帶天線。

8.如權(quán)利要求5所述的反射面天線系統(tǒng)，其特征在于，所述反射面天線系統(tǒng)還包括與所述饋源通信連接的后端饋電網(wǎng)絡(luò)，其中，所述后端饋電網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述饋源發(fā)射的電磁波的波束調(diào)節(jié)。

9.如權(quán)利要求8所述的反射面天線系統(tǒng)，其特征在于，所述后端饋電網(wǎng)絡(luò)包括由移相器、放大器構(gòu)成的射頻電路。

10.如權(quán)利要求5所述的反射面天線系統(tǒng)，其特征在于，所述反射面天線系統(tǒng)還包括結(jié)構(gòu)連接件，用于連接所述超材料板與所述饋源。

11.一種電磁波反射調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括：

在如權(quán)利要求5-10中任意一項(xiàng)所述的反射面天線系統(tǒng)中，根據(jù)饋源發(fā)射電磁波的規(guī)律，獲取電磁波到達(dá)所述超材料板表面的相位分布；

調(diào)節(jié)超材料板上的至少一個(gè)金屬微結(jié)構(gòu)的屬性參數(shù)，使所述超材料板表面反射出的電磁波的出射相位相等。

12.如權(quán)利要求11所述的電磁波反射調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法還包括：預(yù)先仿真得到各種屬性參數(shù)的金屬微結(jié)構(gòu)對(duì)不同頻率電磁波的反射補(bǔ)償相位Arg（S11），生成金屬微結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)；

其中，所述調(diào)節(jié)超材料板上的至少一個(gè)金屬微結(jié)構(gòu)的屬性參數(shù)使所述超材料板表面反射出的電磁波的出射相位相等的步驟具體包括：

根據(jù)所述電磁波到達(dá)所述超材料板表面的相位（in）以及期望得到的電磁波出射相位（out），計(jì)算滿足關(guān)系式的反射補(bǔ)償相位；

根據(jù)計(jì)算得到的所述反射補(bǔ)償相位，在所述金屬微結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中查找對(duì)應(yīng)的金屬微結(jié)構(gòu)的屬性參數(shù)；

在所述超材料板上設(shè)置相應(yīng)屬性參數(shù)的金屬微結(jié)構(gòu)。

13.如權(quán)利要求11所述的電磁波反射調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述屬性參數(shù)包括材料、形狀、尺寸、線寬和/或線距。

14.如權(quán)利要求11所述的電磁波反射調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法還包括：預(yù)先仿真得到各種屬性參數(shù)的金屬微結(jié)構(gòu)對(duì)不同頻率電磁波的反射補(bǔ)償相位Arg（S11），生成金屬微結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)；

其中，所述調(diào)節(jié)超材料板上的至少一個(gè)金屬微結(jié)構(gòu)的屬性參數(shù)，使所述超材料板表面反射出的電磁波的出射相位相等的步驟具體包括：

選擇特定材料和特定形狀的金屬微結(jié)構(gòu)；

根據(jù)所述電磁波到達(dá)所述超材料板表面的相位（in）以及期望得到的電磁波出射相位（out），計(jì)算滿足關(guān)系式的反射補(bǔ)償相位；

根據(jù)計(jì)算得到的所述反射補(bǔ)償相位，在所述金屬微結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中查找對(duì)應(yīng)的所述特定材料和特定形狀金屬微結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)參數(shù)，所述生長(zhǎng)參數(shù)包括尺寸、線寬和/或線距；

在所述超材料板上設(shè)置相應(yīng)生長(zhǎng)參數(shù)的金屬微結(jié)構(gòu)。