一种X波段可调多频超材料透波频选天线罩的制作方法

本实用新型涉及一种X波段可调多频超材料透波频选天线罩。

背景技术：

超材料是一种新型人工合成材料，是由非金属材料制成的基板和附着在基板表面上或嵌入在基板内部的多个人造微结构构成的。基板可以虚拟地划分为矩形阵列排布的多个基板单元，每个基板单元上附着有人造微结构，从而形成一个超材料单元，整个超材料是由很多这样的超材料单元组成的，就像晶体是由无数的晶格按照一定的排布构成的。每个超材料单元上的人造微结构可以相同或者不完全相同。人造微结构是由金属丝组成的具有一定几何图形的平面或立体结构，例如组成圆环形、工字形的金属丝等。

由于人造微结构的存在，每个超材料单元具有不同于基板本身的电磁特性，因此所有的超材料单元构成的超材料对电场和磁场呈现出特殊的响应特性；通过对人造微结构设计不同的具体结构和形状，可以改变整个超材料的响应特性。

天线罩是用于保护天线系统免受外部环境影响的结构物，它在电气性能上具有良好的电磁波穿透特性，机械性能上能经受外部恶劣环境的作用，但现有的天线罩的通带频段无法调节，从而导致天线罩在一些频段内无法透射。

技术实现要素：

针对以上所述，本实用新型的目的在于提供一种X波段可调多频超材料透波频选天线罩，它利用圆环的开口加载可调电容器件，对圆环结构进行电容加载，通过不同的电容值达到圆环的不同电长度特性，从而改变天线罩的通带频段。

为了实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：一种X波段可调多频超材料透波频选天线罩，其特征在于：包括罩体；所述的罩体分为三层结构，其分为介质层和超材料层，所述的介质层分别位于罩体的内、外两侧，所述的超材料层位于两层介质层中间；所述的超材料层由多个微结构单元构成，所述的微结构单元呈矩形阵列排布。

进一步，所述的微结构单元由三层同心圆的铜环构成，其最外层铜环的直径为11mm，中间层铜环的直径为9.6mm，内层铜环的直径为7.6mm。

进一步，所述的每个铜环上设有两个对称的开口，其最外层铜环开口宽度为0.6mm，中间层铜环开口宽度为0.5mm，内层铜环开口宽度为0.3mm。

进一步，还包括用于调节波长的可调电容。

进一步，所述的可调电容设有多个，分别位于铜环的开口处。

进一步，所述介质层为环氧树脂基板构成，其相对介电常数为3.2，磁导率为1.0，损耗角正切为0.008。

进一步，所述的介质层单层厚度为0.3mm。

进一步，所述的超材料微结构单层厚度为0.018mm。

本实用新型的有益效果：通过圆环的开口加载可调电容器件，对圆环结构进行电容加载，通过不同电容值达到圆环的不同电长度特性，从而改变通带频段，使得天线罩在该频段内的波可透过，而其他频段的波不可透过。

附图说明

图1为超材料微结构单元结构示意图。

图2为超材料层结构示意图。

图3为罩体局部剖视图。

图4为仿真不同电容加载对应的通带图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

图1、图2、图3、图4示意性的显示了本实用新型一种实施方式的一种X波段可调多频超材料透波频选天线罩的结构。

如图1、图2、图3、图4所示，一种X波段可调多频超材料透波频选天线罩，其特征在于：包括罩体；所述的罩体分为三层结构，其分为介质层和超材料层，所述的介质层分别位于罩体的内、外两侧，所述的超材料层位于两层介质层中间；所述的超材料层由多个微结构单元构成，所述的微结构单元呈矩形阵列排布。

如图1、图2、图3所示，所述的微结构单元由三层同心圆的铜环构成，其最外层铜环的直径为11mm，中间层铜环的直径为9.6mm，内层铜环的直径为7.6mm。

如图1、图2、图3所示，所述的每个铜环上设有两个对称的开口，其最外层铜环开口宽度为0.6mm，中间层铜环开口宽度为0.5mm，内层铜环开口宽度为0.3mm。

如图1、图2、图3所示，还包括用于调节波长的可调电容。

如图1、图2、图3所示，所述的可调电容设有多个，分别位于铜环的开口处。

如图1、图2、图3所示，所述介质层为环氧树脂基板构成，其相对介电常数为3.2，磁导率为1.0，损耗角正切为0.008。

如图1、图2、图3所示，所述的介质层单层厚度为0.3mm。

如图1、图2、图3所示，所述的超材料微结构单层厚度为0.018mm。

如图1、图2、图3所示，超材料层夹在介质层中间，从而通过介质层来保护超材料层，避免超材料层的损坏而确保天线罩的介电性能。

如图4所示，从仿真不同电容加载对应的通带图中可看出，最外层圆环对应的通带范围在6GHz附近(匹配不同的电容值谐振会有一定范围的变化)；中间层的圆环对应的通带范围在8～10GHz附近(匹配不同的电容值谐振会有一定范围的变化)；最内层圆环对应的通带范围在11～14GHz附近(匹配不同的电容值谐振会有一定范围的变化)。

如图4所示，仿真没有尝试所以的电容值，只是简单的列举了4组电容值对于通带的影响，阐述了该方案的工作模式，实际中可以通过连接可调的多组电容值来实现更为精确、连续且覆盖频段更宽的通带范围。

如图1、图2、图3、图4所示，可通过调整电容值使得圆环的电长度一致，从而使得通带的截止更为陡峭。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型利用圆环的开口加载可调电容器件，对圆环结构进行电容加载，通过不同的电容值达到圆环的不同电长度特性，从而改变其通带频段。

如图1、图2、图3、图4所示，通过调节电容器件来改变天线罩的通带频段，从而使得天线罩满足在某一个频段透波，而在其他频段不透波的效果。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出至少一个变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。