[發(fā)明專利]一種雙曲超材料平面天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910960372.1
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110707422B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯遠甫;程聰;李光元;張銳;焦國華
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進技術(shù)研究院
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q15/00
• 代理公司: 深圳智趣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44486
• 代理人: 邵萌

1.一種雙曲超材料平面天線，包括接地板、雙曲超材料結(jié)構(gòu)層、基片、饋源以及輻射天線；

在所述接地板上形成有所述雙曲超材料結(jié)構(gòu)層；

所述雙曲超材料結(jié)構(gòu)層由半導體層和電介質(zhì)層交替疊加而成；其中，所述半導體層的厚度為t_m＝0.2μm～1μm，所述電介質(zhì)層的厚度為t_d＝0.2μm～1μm，所述雙曲超材料結(jié)構(gòu)層的層數(shù)為4-8層；

在所述雙曲超材料結(jié)構(gòu)層上形成有所述基片；

在所述基片上形成有所述輻射天線；所述輻射天線的共振頻率范圍為0.1-10THz；所述饋源采用共面波導的方式進行饋電；

所述雙曲超材料結(jié)構(gòu)層由半導體層和電介質(zhì)層交替疊加形成，形成在所述接地板上的具體結(jié)構(gòu)為：在所述接地板上形成一層半導體層，然后在所述半導體層上再形成一層電介質(zhì)層；依次順序，直至層疊至所述雙曲超材料結(jié)構(gòu)層所需的層數(shù)；

所述輻射天線為領(lǐng)結(jié)形天線結(jié)構(gòu)；所述輻射天線具有兩個沿同一對稱軸相互對稱且頂角相對設(shè)置的三角形結(jié)構(gòu)的天線單元，所述天線單元相互鄰近的兩個所述頂角位置均連接有傳輸線，兩個所述傳輸線均與所述對稱軸平行設(shè)置，且相對于所述對稱軸對稱設(shè)置；所述天線的兩個天線單元沿垂直所述對稱軸方向的最大寬度L₁＝140μm，所述天線單元遠離所述頂角一側(cè)的寬度為W₁＝140μm，所述兩個天線單元之間的間隙g＝5μm。

2.如權(quán)利要求1所述的雙曲超材料平面天線，其特征在于，在工作頻率范圍內(nèi)，所述雙曲超材料結(jié)構(gòu)層的等效介電常數(shù)ε_reff的平行分量ε||和垂直分量ε⊥為一正一負。

3.如權(quán)利要求1所述的雙曲超材料平面天線，其特征在于，在工作頻率范圍內(nèi)，所述雙曲超材料結(jié)構(gòu)層中形成所述半導體層的半導體材料和形成所述電介質(zhì)層的電介質(zhì)材料，滿足在工作頻率范圍內(nèi)所述半導體材料和所述電介質(zhì)材料具有介電常數(shù)實部為一負一正。

4.如權(quán)利要求3所述的雙曲超材料平面天線，其特征在于，在工作頻率范圍內(nèi)，所述電介質(zhì)材料的介電常數(shù)實部為正，所述半導體材料的介電常數(shù)實部為負。

5.如權(quán)利要求4所述的雙曲超材料平面天線，其特征在于，所述半導體層由銻化銦材料形成，所述電介質(zhì)層由二氧化硅形成。

6.如權(quán)利要求1所述的雙曲超材料平面天線，其特征在于，所述電介質(zhì)層的厚度和所述半導體層的厚度相等。