滤波超材料、天线罩和天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天线领域，具体而言，涉及一种滤波超材料、天线罩和天线。
【背景技术】
[0002]现有天线罩基本是纯材料天线罩，它只起到保护天线的作用，在一定的范围内会影响天线的性能。
[0003]采用纯材料的天线罩时，利用半波长或四分之一波长理论，根据不同的天线频率，改变天线罩的厚度，可影响其对电磁波的透波响应。
[0004]现有的天线罩存在以下的缺点:1、当波长过长时会使得天线罩过厚，进而重量偏大；2、普通材料的天线罩在宽频带、宽入射角角内的透波特性较差，影响天线性能，且通带夕卜的截止特性差，达不到良好的抑制特性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的主要目的在于提供一种滤波超材料、天线罩和天线，以解决现有技术中的在宽频带、宽入射角角内的透波特性较差的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种滤波超材料，包括多个导电几何结构层，相邻的两个导电几何结构层之间设置有介质层，多个导电几何结构层包括第一导电几何结构层和第二导电几何结构层，第一导电几何结构层包括多个呈环形的镂空几何结构，第二导电几何结构层包括由至少两个交叉的导电条形成的导电几何结构。
[0007]进一步地，镂空几何结构和导电几何结构在平行于导电几何结构层的平面上的投影中心重合。
[0008]进一步地，多个镂空几何结构按照阵列排布；和/或，多个导电几何结构按照阵列排布。
[0009]进一步地，镂空几何结构呈方环形或圆环形。
[0010]进一步地，包括多个第一导电几何结构层，多个第一导电几何结构层为相邻的导电几何结构层。
[0011 ] 进一步地，导电几何结构包括两个所述导电条，两个导电条中的一个横向设置，另一个纵向设置。
[0012]进一步地，至少一个导电条的一端或两端连接有端部导电几何结构。
[0013]进一步地，每个导电条的两端均连接有端部导电几何结构。
[0014]进一步地，端部导电几何结构呈条状，导电条的端部连接端部导电几何结构的中部。
[0015]进一步地，端部导电几何结构垂直于与其连接的导电条。
[0016]进一步地，分别连接于导电条两端的端部导电几何结构的长度相同或不同；和/或，分别连接于导电条两端的端部导电几何结构的宽度相同或不同。
[0017]进一步地，与纵向设置的导电条连接的端部导电几何结构和与横向设置的导电条连接的端部导电几何结构的长度相同或不同；和/或，与纵向设置的导电条连接的端部导电几何结构和与横向设置的导电条连接的端部导电几何结构的宽度相同或不同。
[0018]根据本实用新型的另一方面，提供了一种天线罩，天线罩包括上述滤波超材料。
[0019]根据本实用新型的另一方面，提供了一种天线，天线包括上述的滤波超材料。
[0020]应用本实用新型的技术方案，利用合理设计的多个导电几何结构层，改变滤波超材料的等效介电常数和磁导率，使的在一个较宽范围的入射角、预定的较宽频率范围的工作频段的电磁波能够很好的透射该滤波超材料，并且使得工作频段外的电磁波被截止。
【附图说明】
[0021]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0022]图1示出了本实用新型的第一实施例的滤波超材料的结构示意图；
[0023]图2示出了本实用新型的第一实施例的滤波超材料的立体结构示意图；
[0024]图3示出了本实用新型的第一实施例的滤波超材料的第一导电几何结构层的镂空几何结构示意图；
[0025]图4示出了本实用新型的第一实施例的滤波超材料的第二导电几何结构层的导电几何结构示意图；
[0026]图5示出本实用新型的第一实施例的滤波超材料仿真效果示意图；
[0027]图6示出了本实用新型的第二实施例的滤波超材料的立体结构示意图；
[0028]图7示出了本实用新型的第二实施例的滤波超材料的第一导电几何结构层的镂空几何结构示意图；
[0029]图8示出了本实用新型的第二实施例的滤波超材料的第二导电几何结构层的导电几何结构示意图；
[0030]图9示出了本实用新型的第二实施例的滤波超材料仿真效果示意图。
[0031]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0032]1、导电几何结构层；11、第一导电几何结构层；111、镂空几何结构；12、第二导电几何结构层；121、导电几何结构；121a、导电条；121b、端部导电几何结构；2、介质层。
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0034]技术术语:
[0035]超材料，是指通过周期性规则排列的导电几何结构或镂空几何结构实现了自然界的材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。超材料包括介质层和形成在介质层的表面上的导电几何结构层。导电几何结构层，由按周期性规则排列的多个导电几何结构组成，或在导电体层上加工出按周期性规则排列的多个镂空几何结构形成。超材料的电磁性质主要由导电几何结构或镂空几何结构的形状、尺寸和排布方式等因素决定，通过调整导电几何结构或镂空几何结构的形状、尺寸和排布方式等参数可以得到所需的等效介电常数和磁导率，因此，超材料已广泛的应用于实现改变折射率、电磁隐身、完美吸波、提高透波性能和极化控制等。
[0036]导电几何结构，是通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法附着在介质层上的具有一定几何形状的导电体。
[0037]镂空几何结构，是通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法在附着在介质层上的导电体层上形成具有一定的几何形状的镂空结构。
[0038]实施例一
[0039]如图1至2所示，本实施例的滤波超材料包括多个导电几何结构层I，相邻的两个导电几何结构层I之间设置有介质层2，多个导电几何结构层I包括第一导电几何结构层11和第二导电几何结构层12，第一导电几何结构层11包括多个呈环形的镂空几何结构111，第二导电几何结构层12包括多个由至少两个交叉的导电条121a形成的导电几何结构121。
[0040]本实施例中，多个导电几何结构层改变滤波超材料的等效介电常数和磁导率，使的在一个较宽范围的入射角、预定的较宽频率范围的工作频段的电磁波能够很好的透射该滤波超材料，并且使得工作频段外的电磁波被截止。
[0041]第一导电几何结构层11与第二导电几何结构层12不同，通过第二导电几何结构层12可以得到不同于第一导电几何结构层11的等效介电常数和磁导率，因此，第二导电几何结构层12可用于增加大入射角的电磁波的透射率；和/或，用于增加可良好透射的电磁波的频段的宽度；和/或，提高对工作频段外的电磁的截止性能。
[0042]当然第一导电几何结构层11和第二导电几何结构层12可以均由多个镂空几何结构组成，也可以均有多个导电几何结构组成，通过调整多个镂空几何结构或多个导电几何结构的形状、尺寸和排布方式也可改变导电几何结构层I的等效介电常数和磁导率。
[0043]介质层2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2可以是硬质基板，也可以是软板。
[0044]介质层2可以为纤维、泡沫和蜂窝中的一种材料制成的单层结构。也可以为包含纤维、泡沫和蜂窝中的一种或多种的多层结构的复合材料。复合材料还可以含有增强材料，该增强材料为纤维、织物或者粒子中的至少一种。一般来说，介质层2的介电常数ε应该满足:1< ε <5。本实施例中，介质层2的介电常数优选为3。
[0045]介质层的厚度一般为2毫米至5毫米。本实施例中，介质层2的厚度优选地4毫米。
[0046]介质层2具有一定的机械强度，将该滤波超材料用作天线罩时，除了起到保护作用外，还可以起到滤波作用，让所需的频段电磁波透过，其他频段的电磁波被抑制。
[0047]导电几何结构层I形成在介质层2的一个表面上或两个表面上。位于最外层的一个介质层2的两个表面上均形成有导电几何结构层I，其余的介质层2只有一个表面上形成有导电几何结构层1，从而形成导电几何结构层I与介质层2相交替的形式。
[0048]导电几何结构层I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2上。制作导电几何结构层I的材质为不溶于水的任意的金属和合金，例如金、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I材料还可以为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。
[0049]制造导电几何结构层I的材料的原始形态可以是固体、液体、流状体或粉状物，只要加工完成后导电几何结构层I的镂空几何结构或导电几何结构的形状、尺寸和排布方式等因素符合设计即可。导电几何结构层I的厚度一般为0.015至0.020毫米。本实施例中，导电几何结构层I的厚度优选为0.018_。
[0050]本实施例中，镂空几何结构111与导电几何结构121正对设置。镂空几何结构111和导电几何结构121在平行于导电几何结构层I的平面上的投影的中心重合。多个导电几何结构层I包括多个第一导电几何结构层11，在滤波超材料的厚度方向上，依次层叠设置的分别属于不同的第一导电几何结构层11的镂空几何结构111正对设置。
[0051]优选地，第一导电几何结构层11包括多个镂空几何结构111，多个镂空几何结构111均呈方环形。多个镂空几何结构111按照阵列排布，优选地按照矩形阵列排布。
[0052]第二导电几何结构层12的多个导电几何结构121按照阵列排布。第一导电几何结构层11的多个镂空几何结构111和第二导电几何结构层