超材料及超材料天线的制作方法_2

文档序号:9054352阅读:来源:国知局
邻两个方形区域之间的间距为半波长。
[0034]本实施例中,导电几何结构3在电场方向上具有谐振电路特征,当电磁波的电场为垂直方向时,周期性阵列排布的微结构在垂直方向上组成串联谐振电路,微结构上产生感应电流,此感应电流的强度随电场在垂直方向上分量的大小而变化并影响材料的透射率。
[0035]图4示出了不同入射角度的电磁波的透射曲线,故通过此材料的角度选择特性可以降低阵列天线的电场面副瓣。
[0036]本实施例中,外围导电几何结构5为呈工字形的框体。芯部导电几何结构4设置在外围导电几何结构5中,并与外围导电几何结构5间隔设置。
[0037]本实施例中,芯部导电几何结构4与外围导电几何结构5之间的距离一致。
[0038]可以优选地,芯部导电几何结构4的外缘与外围导电几何结构5之间的距离不一致,芯部导电几何结构4的外缘与外围导电几何结构5之间的距离也可以在拐角处改变。
[0039]本实施例中,芯部导电几何结构4包括两个横向条形结构41和一个纵向条形结构42,两个横向条形结构41分别连接在纵向条形结构42的两端。
[0040]优选地,横向条形结构41相对于纵向条形结构42对称地设置。也可以优选地,横向条形结构41相对于纵向条形结构42非对称地设置,横向条形结构41分别位于纵向条形结构42两侧的两部分长度不同和/或宽度不同。
[0041]还可以优选地,横向条形结构41为直线条或曲线条;和/或,纵向条形结构42为直线条或曲线条。
[0042]本实施例中,工字形的框体上具有开口 51,开口 51与纵向条形结构42的端部相对地位置。
[0043]可以优选地,如图3所示,每个横向条形结构41的两端各自设置有附属导电几何结构43。附属导电几何结构43可以为纵向设置的导电条,也可以为呈圆形、椭圆形或多边形的导电片。
[0044]本实施例中,介质层I为纤维板、泡沫板或蜂窝板。
[0045]介质层I的表面既可以是规则的也可以是根据实际需要而设置的不规则的。介质层I可以是硬质基板,也可以是软板。
[0046]介质层I还可以为复合材料基板或陶瓷基板。其中,复合材料可以是热固性材料,也可以是热塑性材料。
[0047]一般来说,介质层I的介电常数ε应该满足:1彡ε彡5。
[0048]导电几何结构层2的材质为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金、铝合金、导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。
[0049]导电几何结构层2可以通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻等方法附着在介质层I上。制作导电几何结构层2的金属可以为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金;制作导电几何结构层2的非金属导电材料可以为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。
[0050]一种天线包括上述的超材料,包括辐射单元和设置在辐射单元的辐射方向上的板状超材料。
[0051]图5示本实用新型的天线与传统天线的效果对比图。纵坐标代表天线的增益,横坐标代表与主瓣中心轴的夹角,曲线A是传统天线方向图,曲线B是本实用新型的天线方向图,与传统天线相比,本实施例提供的低副瓣超材料平板天线的远区副瓣降低了接近10dB,副瓣抑制效果显著。
[0052]以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种超材料,其特征在于,包括: 介质层⑴; 导电几何结构层(2),形成在所述介质层(I)的表面上,所述导电几何结构层(2)包括多个阵列排布的导电几何结构(3),所述导电几何结构(3)包括芯部导电几何结构(4)及围绕所述芯部导电几何结构(4)设置的外围导电几何结构(5),所述芯部导电几何结构(4)呈工字形。2.根据权利要求1所述的超材料,其特征在于,所述介质层(I)的一个表面上形成有所述导电几何结构层(2);或,所述介质层(I)的两个表面上均形成有所述导电几何结构层⑵。3.根据权利要求1所述的超材料,其特征在于,所述外围导电几何结构(5)为呈工字形的框体。4.根据权利要求3所述的超材料,其特征在于, 所述芯部导电几何结构(4)与所述外围导电几何结构(5)之间间隔设置。5.根据权利要求1所述的超材料,其特征在于,所述芯部导电几何结构(4)包括纵向条形结构(42)和两个横向条形结构(41),两个所述横向条形结构(41)分别连接在所述横向条形结构(42)的两端。6.根据权利要求5所述的超材料,其特征在于, 所述横向条形结构(41)为直线条或曲线条;和/或, 所述纵向条形结构(42)为直线条或曲线条。7.根据权利要求6所述的超材料,其特征在于,所述纵向条形结构(42)的两端分别连接于两个所述横向条形结构(41)的中点。8.根据权利要求6所述的超材料,其特征在于,所述外围导电几何结构(5)上具有至少一个开口(51)。9.根据权利要求8所述的超材料,其特征在于,所述开口(51)为两个且分别与所述纵向条形结构(42)的两端相对地位置。10.根据权利要求5所述的超材料,其特征在于,每个所述横向条形结构(41)的两端各自设置有附属导电几何结构(43)。11.一种超材料天线,其特征在于,包括权利要求1至10中任一项所述的超材料。
【专利摘要】本实用新型提供了一种超材料及超材料天线。超材料包括:介质层;导电几何结构层,形成在介质层的表面上,导电几何结构层包括多个阵列排布的导电几何结构,导电几何结构包括芯部导电几何结构及围绕芯部导电几何结构设置的外围导电几何结构,芯部导电几何结构呈工字形。应用本实用新型的技术方案,导电几何结构层在电场方向上具有谐振电路的形状特征,谐振电流强度随入射电磁波的电场方向而改变,随着电场与材料的交叉角度变大,材料的透射率呈下降趋势,因此超材料能够有效地抑制天线面的副瓣,有利于优化天线辐射的方向性,提高天线的抗干扰能力。
【IPC分类】H01Q15/00
【公开号】CN204706648
【申请号】CN201520470196
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳光启高等理工研究院
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月2日
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