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透波特性较差问题。
[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，任意相邻的两个导电几何结构层之间均设置有介质层，每个导电几何结构层均包括多个镂空几何结构，镂空几何结构呈环形。
[0007]进一步地，各导电几何结构层中的相应镂空几何结构之间彼此至少部分地面对设置。
[0008]进一步地，各导电几何结构层中多个镂空几何结构均按阵列排布；或者部分导电几何结构层中多个镂空几何结构按阵列排布。
[0009]进一步地，镂空几何结构为外缘与内缘形状相同的环形结构，或者外缘与内缘形状不同的环形结构。
[0010]进一步地，环形结构的外缘呈圆形或椭圆形或多边形，环形结构的内缘呈圆形或椭圆形或多边形。
[0011]进一步地，每层导电几何结构层包括多个镂空几何结构，多个镂空几何结构的形状为至少两种；或多个镂空几何结构的形状相同，多个镂空几何结构的尺寸大小为至少两种。
[0012]进一步地，每层导电几何结构层包括多个镂空几何结构，相邻两个镂空几何结构之间的间距渐变。
[0013]进一步地，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的镂空几何结构与第二导电几何结构的镂空几何结构的形状不同、或形状相同但尺寸大小不同或排布方式不同。
[0014]进一步地，介质层包括纤维板、泡沫板和蜂窝板中的至少一种。
[0015]根据本实用新型的另一方面，提供了一种天线罩，天线罩包括上述的滤波超材料。
[0016]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。
[0017]应用本实用新型的技术方案，多个导电几何结构层的等效介电常数和磁导率使得工作频段的电磁波能够很好地透射该滤波超材料，解决了现有技术中存在的透波性能差的问题。
【附图说明】
[0018]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:
[0019]图1示出了本实用新型第一实施例的滤波超材料结构示意图；
[0020]图2示出了本实用新型第一实施例的滤波超材料(不包括介质层)的立体结构示意图；
[0021]图3示出了本实用新型第一实施例的滤波超材料的导电几何结构层的结构示意图；
[0022]图4示出了本实用新型第一实施例的滤波超材料在电磁波(TE模、TM模)照射时S21曲线透波率的仿真效果；
[0023]图5示出了本实用新型第二实施例的滤波超材料(不包括介质层)的立体结构示意图；
[0024]图6示出了本实用新型第二实施例的滤波超材料的导电几何结构层的结构示意图；
[0025]图7示出了本实用新型第二实施例的滤波超材料透波效果仿真图；
[0026]图8示出了本实用新型第三实施例的滤波超材料(不包括介质层)的立体结构示意图；
[0027]图9示出了本实用新型第三实施例的滤波超材料的导电几何结构层的结构示意图；
[0028]图10示出了本实用新型第三实施例的滤波超材料透波效果仿真图；
[0029]图11示出了本实用新型第四实施例的滤波超材料(不包括介质层)的立体结构示意图；
[0030]图12示出了本实用新型第四实施例的滤波超材料的导电几何结构层的结构示意图；
[0031]图13示出了本实用新型第四实施例的滤波超材料透波效果仿真图。
[0032]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0033]1、导电几何结构层；11、镂空几何结构；2、介质层。
【具体实施方式】
[0034]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。
[0035]技术术语:
[0036]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。
[0037]导电几何结构，是通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻等方法将导电材料附着在介质层上形成具有一定几何形状的导电体。
[0038]镂空几何结构，是通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻等方法在导电层上形成具有一定的几何形状的镂空结构。
[0039]实施例一
[0040]如图1至3所示，本实用新型实施例的滤波超材料包括多个导电几何结构层1，任意相邻的两个导电几何结构层I之间均设置有介质层2，每个导电几何结构层I均包括多个镂空几何结构11，镂空几何结构呈环形。
[0041]本实施例中，多个导电几何结构层I的等效介电常数和磁导率使得工作频段的电磁波能够很好地透射该滤波超材料，并且可以使较宽范围的入射角的工作频段的电磁波能够很好地透射该滤波超材料，也可以使得工作频段外的电磁波被截止。
[0042]具有导电几何结构层I的滤波超材料，可对光或电磁波起到调制作用，以及镂空几何结构的形状、尺寸和排布方式不同，可对电磁波起到调制作用，可使电磁波的传播方向发生偏折或全频段透波材料，甚至反射。
[0043]多个导电几何结构层I的镂空几何结构11的配置不同，通过配置不同的镂空几何结构11可以得到不同的等效介电常数和磁导率，有利于增加大入射角的电磁波的透射率、增加可良好透射的电磁波的频段宽度、提高对工作频段外的电磁的截止性能。
[0044]镂空几何结构11的配置包括镂空几何结构11的形状、尺寸、排布方式。通过改变镂空几何结构11的形状、尺寸大小和排布方式等因素可以改变导电几何结构层I的等效介电常数和磁导率。呈环形的镂空几何结构11的尺寸是指其外缘和内缘图形的参数，例如圆形的直径、椭圆的长轴和短轴，多边形的边长。
[0045]可选地，每层导电几何结构层I包括多个镂空几何结构11，多个镂空几何结构11的形状为至少两种；或多个镂空几何结构11的形状相同，多个镂空几何结构11的尺寸大小为至少两种。
[0046]就形状相同的镂空几何结构而言，上述的尺寸包括镂空几何结构11的宽度和镂空结合结构的大小。形状相同而尺寸不同，也即面积不同。
[0047]还可以优选地，多个导电几何结构层I中的镂空几何结构11的配置相同，多个导电几何结构层I具有相同的等效介电常数和磁导率，以提高滤波超材料的频率选择性能，更好的抑制工作频率段外的电磁波。
[0048]优选地，各导电几何结构层I中的相应镂空几何结构11之间彼此至少部分地面对设置。
[0049]本实施例中，各个导电几何结构层I中的相应镂空几何结构11之间彼此正对设置。也即，各个导电几何结构层I中相应的镂空几何结构11在平行于导电几何结构层I的平面上投影的中心重合。
[0050]本实施例中，各导电几何结构层I的镂空几何结构11的形状、尺寸和排布方式均相同。各个导电几何结构层I中相应的镂空几何结构11在平行于导电几何结构层I的平面上的投影重合。
[0051]也可以优选地，导电几何结构层I的镂空几何结构11错开一定的位置，也即各个导电几何结构层I的镂空几何结构11在平行于导电几何结构层I的平面上的投影的中心不重合。可以是，各个导电几何结构层I的镂空几何结构11在平行于导电几何结构层I的平面上的投影具有重合的部分。
[0052]还可以优选地，相邻的两个导电几何结构层I的镂空几何结构11完全错开，也即相邻两个导电几何结构层I的镂空几何结构在平行于导电几何结构层I的平面上的投影没有重合的部分。
[0053]优选地，至少部分导电几何结构层I中的镂空几何结构11按阵列排布，具体可以是矩形阵列排布。
[0054]本实施例中，各导电几何结构层I中多个镂空几何结构11均按矩形阵列排布。多个镂空几何结构11分成多个镂空几何结构排，各个导电几何结构排中相应的镂空几何结构11对齐设置，从而形成阵列。
[0055]也可以优选，各个导电几何结构排中相应的镂空几何结构11错开，也即相邻的两个镂空几何结构排中，其中一个镂空几何结构排相对于另一个沿镂空几何结构排的延伸方向移动预定的距离。
[0056]可以优选地，镂空几何结构11为外缘与内缘形状相同的环形结构，也可以为外缘与内缘形状不同的环形结构。镂空几何结构11由片状的镂空区和设置在镂空区内的导电片组成，环形的镂空几何结构11的内缘为导电片的外缘。
[0057]优选地，镂空环形的外缘呈圆形或椭圆形或多边形，镂空环形的内缘呈圆形或椭圆形或多边形。
[0058]如图2和3所示，本实施例的镂空几何结构11的外缘和内缘均呈矩形，镂空几何结构11由四边形的镂空区和设置在镂空区内的四边形导电片组成，导电片的四边与镂空区的边缘之间的间隙形成环形镂空几何结构11。镂空区可以为矩形或正方形；导电片可以为矩形或正方形。形成于导电片的四周的镂空的宽度可以相同，也可以不同。
[0059]例如可以为:导电片上下两侧的镂空宽度相同，导电片左右两侧的镂空宽度相同，但导电片上下两侧的镂空宽度不同于导电片左右两侧的镂