一种Ku波段智能超材料大角度透波频选天线罩的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天线罩，更具体地说，涉及一种Ku波段智能超材料大角度透波频选天线罩。
【背景技术】
[0002]超材料，俗称超材料，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。
[0003]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。
[0004]—般来说，举例如:波导填充传统介质材料后，由于传输波数的改变，可截至波数又由波导的结构尺寸所确定，所以，波导填充介质后会产生次高模甚至高次模的干扰。再之，填充介质后，由于阻抗的不匹配，将会产生反射波，这在大功率微波系统中尤为明显。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种Ku波段智能超材料大角度透波频选天线罩，以解决上述问题至少一个方面。
[0006]根据本发明的一方面，提供一种Ku波段智能超材料大角度透波频选天线罩，包括至少一个超材料片层和第一基板，超材料片层中的第一基板可划分为多个超材料单元；每一超材料片层包括介质基材、蜂窝夹心、金属微结构，两层介质基材中间夹一层金属微结构，蜂窝夹心层与介质基材层连接，提供整体的刚度；所述金属微结构为镂空的外口内田字结构，且内田字机构的外框四角位置不相接。
[0007]在本发明的一些实施方式中，每一超材料单元的长和宽为5_。
[0008]在本发明的一些实施方式中，金属微结构的镂空外口内田字结构包括外口字结构、内田字结构，外口字结构的厚度为0.1mm ;内田字结构包括两条垂直交叉的十字架、口字边框，所述十字架的长度为2mm，口字边框的边长为1.4mm ;所述内田字结构的边宽度均为0.2臟。
[0009]在本发明的一些实施方式中，单层介质基材厚度为0.6_。
[0010]在本发明的一些实施方式中，单层蜂窝夹心厚度为2.5mm。
[0011]在本发明的一些实施方式中，单层金属微结构厚度为0.018mm。
[0012]在本发明的一些实施方式中，每个超材料单元设有3层，两层介质基材中间夹金属微结构，蜂窝夹心层提供整体的刚度，总厚度为0.6*8+0.018*4+2.5*3 = 12.372mm，多层结构能更好的保护微结构，避免其在外界恶劣条件下腐蚀，确保天线罩的介电性能。
[0013]在本发明的一些实施方式中，介质基材为环氧树脂基板，其相对介电常数3.2，磁导率为1.0损耗角正切为0.008。
[0014]在本发明的一些实施方式中，蜂窝夹心为芳纶纸蜂窝，其相对介电常数1.1，磁导率为1.0损耗角正切为0.004。
[0015]在本发明的一些实施方式中，金属微结构为厚度为0.018mm的铜片。
[0016]本发明的有益效果是:本发明具有不同的超材料微结构，通过相关金属线涂层的电磁响应特征来改变各个空间点的介电常数，使超材料介质填充处的电磁响应特征与空气相近。所以，这种超材料也称之为“固态空气”。超材料的引入，减少了微波系统由于引入传统介质后特性阻抗不匹配所引起的衰减，从而减小反射、提高传输效率。有效遏制了高次模的干扰，简化对其进行场分析的计算量，以便人们更加顺利地、精确地计算出场分布并顺利加以利用。
【附图说明】
[0017]图1是人造微结构的示意图；
[0018]图2是由多个基板及人造微结构堆叠形成的超材料天线罩的结构示意图；
[0019]图3是天线罩多层结构侧视图；
[0020]图4-图8是超材料天线罩的S参数示意图；
[0021]图9是5*5微结构阵列形式示意图；
[0022]图10是5*5微结构阵列结构透视图；
[0023]图11是人造微结构的尺寸示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合【附图说明】和实施例对本发明作进一步说明。
[0025]图1-11中，一种Ku波段智能超材料大角度透波频选天线罩，包括至少一个超材料片层和第一基板，超材料片层中的第一基板可划分为多个超材料单元；每一超材料片层包括介质基材、蜂窝夹心、金属微结构，两层介质基材中间夹一层金属微结构，蜂窝夹心层与介质基材层连接，提供整体的刚度；所述金属微结构为镂空的外口内田字结构，且内田字机构的外框四角位置不相接。
[0026]在本发明的一些实施方式中，每一超材料单元的长和宽为5mm。
[0027]在本发明的一些实施方式中，金属微结构的镂空外口内田字结构包括外口字结构、内田字结构，外口字结构的厚度为0.1mm ;内田字结构包括两条垂直交叉的十字架、口字边框，所述十字架的长度为2mm，口字边框的边长为1.4mm ;所述内田字结构的边宽度均为0.2臟。
[0028]在本发明的一些实施方式中，单层介质基材厚度为0.6_。
[0029]在本发明的一些实施方式中，单层蜂窝夹心厚度为2.5mm。
[0030]在本发明的一些实施方式中，单层金属微结构厚度为0.018mm。
[0031]在本发明的一些实施方式中，每个超材料单元设有3层，两层介质基材中间夹金属微结构，蜂窝夹心层提供整体的刚度，总厚度为0.6*8+0.018*4+2.5*3 = 12.372mm，多层结构能更好