專利名稱：基站天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁通信領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基站天線。
背景技術(shù)：
基站天線是保證移動(dòng)通信終端實(shí)現(xiàn)無線接入的重要設(shè)備。隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基站的分布越來越密集，對(duì)基站天線的方向性提出了更高的要求，以避免相互干擾，讓電磁波傳播的更遠(yuǎn)。一般，我們用半功率角來表示基站天線的方向性。功率方向圖中，在包含主瓣最大輻射方向的某一平面內(nèi)，把相對(duì)最大輻射方向功率通量密度下降到一半處(或小于最大值3dB)的兩點(diǎn)之間的夾角稱為半功率角。場強(qiáng)方向圖中，在包含主瓣最大輻射方向的某一平面內(nèi)，把相對(duì)最大輻射方向場強(qiáng)下降到O. 707倍處的夾角也稱為半功率角。半功率角亦稱 半功率帶寬(以下用此用語)。半功率帶寬包括水平面半功率帶寬和垂直面半功率帶寬。而基站天線的電磁波的傳播距離是由垂直面半功率帶寬決定的。垂直面半功率帶寬越小，基站天線的增益越大，電磁波的傳播距離就越遠(yuǎn)，反之，基站天線的增益就越小，電磁波的傳播距離也就越近。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種半功率帶寬小、方向性好的基站天線。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基站天線，包括具有多個(gè)呈陣列排布的振子的天線模塊及對(duì)應(yīng)這些振子設(shè)置的超材料模塊，所述超材料模塊包括至少一個(gè)超材料片層，每個(gè)超材料片層正對(duì)每一振子的區(qū)域形成一折射率分布區(qū)，每個(gè)折射率分布區(qū)內(nèi)以正對(duì)相應(yīng)振子的中心的位置為圓心形成多個(gè)折射率圓，以所述超材料片層的正對(duì)相應(yīng)振子的中心的位置為原點(diǎn)，以垂直于所述超材料片層的直線為X軸、平行于所述超材料片層的直線為I軸建立直角坐標(biāo)系，則每一折射率圓上各點(diǎn)的折射率如下式n(y)=mod((φ-y2 -mod(l,λ/η0)),λ/η0)χη0/(1式中，mod為求余函數(shù)，λ為入射電磁波的波長，d為每個(gè)超材料片層的厚度，Iitl為任何正數(shù)。優(yōu)選地，每個(gè)超材料片層上對(duì)應(yīng)每一振子的折射率分布區(qū)內(nèi)形成多個(gè)圓環(huán)區(qū)域，每個(gè)超材料片層包括拓?fù)湫螤钕嗤娜斯の⒔Y(jié)構(gòu)，每個(gè)超材料片層的每一圓環(huán)區(qū)域內(nèi)以正對(duì)相應(yīng)振子的中心的位置為圓心形成多個(gè)同心圓，所述人工微結(jié)構(gòu)排布于所述同心圓上，排布于同一同心圓各點(diǎn)的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸均相同，隨著同心圓的半徑的增大，排布于其上各點(diǎn)的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸減小，而各個(gè)圓環(huán)區(qū)域內(nèi)最小半徑同心圓上的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸介于半徑更小的相鄰圓環(huán)區(qū)域內(nèi)最小半徑與最大半徑同心圓上的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸之間。優(yōu)選地，所述超材料模塊包括多個(gè)沿X軸疊加的超材料片層，各個(gè)超材料片層上對(duì)應(yīng)同一振子形成相同的折射率分布區(qū)。
優(yōu)選地，各個(gè)超材料片層上對(duì)應(yīng)同一振子的折射率分布區(qū)內(nèi)形成相同的圓環(huán)區(qū)域。優(yōu)選地，各個(gè)超材料片層上對(duì)應(yīng)同一振子的相應(yīng)圓環(huán)區(qū)域內(nèi)的半徑相同的折射率圓的折射率均相同。優(yōu)選地，各個(gè)超材料片層上的對(duì)應(yīng)同一振子的多個(gè)圓環(huán)區(qū)域內(nèi)的半徑相同的同心圓上，排布的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸均相同。優(yōu)選地，每兩相鄰超材料片層之間直接前、后表面相粘接在一起。優(yōu)選地,所述人工微結(jié)構(gòu)由金屬線構(gòu)成。優(yōu)選地，所述人工微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤钍瞧矫娼Y(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述天線模塊的振子以每相鄰兩排相互交錯(cuò)排列的方式排布。本發(fā)明的基站天線具有以下有益效果通過在所述超材料片層上形成多個(gè)具有滿足上述公式的折射率的折射率圓，以便由振子發(fā)射出的電磁波穿過所述超材料模塊時(shí)控制電磁波的傳播路徑，減小了基站天線的半功率帶寬，提高了其方向性和增益，讓電磁波傳播的更遠(yuǎn)。


下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明的基站天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中的天線模塊的正面放大圖；圖3是圖I中的超材料模塊的一個(gè)超材料片層的正面放大圖；圖4是圖3中對(duì)應(yīng)一個(gè)振子的超材料片層被分割為多個(gè)圓環(huán)區(qū)域的正面放大圖；圖5是對(duì)應(yīng)圖4所示的多個(gè)圓環(huán)區(qū)域的一個(gè)折射率圓分布示意圖；圖6是一個(gè)超材料片層上對(duì)應(yīng)一個(gè)振子的折射率分布區(qū)的截面放大圖；圖7是對(duì)應(yīng)一個(gè)振子的折射率分布規(guī)律的人工微結(jié)構(gòu)的排布示意圖；圖8是本發(fā)明對(duì)應(yīng)一個(gè)振子的超材料片模塊對(duì)電磁波的匯聚示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的名稱為10基站天線、12天線模塊、14底板、16振子、20超材料模塊、22超材料片層、222基板、223超材料單元、224人工微結(jié)構(gòu)、24圓環(huán)區(qū)域、26折射率分布區(qū)
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種基站天線，通過在天線的電磁波發(fā)射方向上設(shè)置一超材料模塊來使半功率帶寬變小，以提高其方向性和增益。我們知道，電磁波由一種均勻介質(zhì)傳播進(jìn)入另外一種均勻介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射，這是由于兩種介質(zhì)的折射率不同而導(dǎo)致的。而對(duì)于非均勻介質(zhì)來說，電磁波在介質(zhì)內(nèi)部也會(huì)發(fā)生折射且向折射率比較大的位置偏折。而折射率等于#。超材料是一種以人工微結(jié)構(gòu)為基本單元并以特定方式進(jìn)行空間排布、具有特殊電磁響應(yīng)的人工復(fù)合材料，人們常利用人工微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤詈蛶缀纬叽鐏砀淖兛臻g中各點(diǎn)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，可見，我們可以利用人工微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤詈?或幾何尺寸來調(diào)制空間各點(diǎn)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，從而使空間各點(diǎn)的折射率以某種規(guī)律變化，以控制電磁波的傳播，并應(yīng)用于具有特殊電磁響應(yīng)需求的場合。且實(shí)驗(yàn)證明，在人工微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤钕嗤那闆r下，在單位體積上人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸越大，超材料空間各點(diǎn)的介電常數(shù)越大；反之，介電常數(shù)越小。也即，在人工微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畲_定的情況下，可以通過讓超材料空間各點(diǎn)的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸的大小滿足一定的規(guī)律來調(diào)制介電常數(shù)，以對(duì)超材料空間各點(diǎn)的折射率進(jìn)行排制而達(dá)到改變電磁波的傳播路徑的目的。如圖I和圖2所示，所述基站天線10包括天線模塊12和超材料模塊20，所述天線模塊12包括底板14及陣列排布于所述底板14的振子16。圖中所示為每相鄰兩排振子16相互交錯(cuò)排列的4X9陣列，在其他的實(shí)施例中，可以為任何數(shù)量的振子16以任意方式排列，如矩陣排布。所述超材料模塊20包括多個(gè)沿垂直于片層表面的方向(也即基站天線的電磁波發(fā)射方向)疊加而成的超材料片層22，圖中所示為3個(gè)超材料片層22兩兩相互之間直接前、后表面相粘接在一起的情形。具體實(shí)施時(shí)，所述超材料片層22的數(shù)目可依據(jù)需求來增減，各個(gè)超材料片層22也可等間距地排列組裝在一起，并可在所述超材料模塊20兩側(cè)設(shè)置阻抗匹配層，以減少電磁波反射。由于每個(gè)超材料片層22的折射率分布規(guī)律均相同，故在下面僅選取一個(gè)超材料片層22作為示例進(jìn)行說明。
如圖3所示，每個(gè)超材料片層22包括基板222和附著在所述基板222上的多個(gè)人工微結(jié)構(gòu)224。所述基板222可由聚四氟乙烯等高分子聚合物或陶瓷材料制成。所述人工微結(jié)構(gòu)224通常為金屬線如銅線或者銀線構(gòu)成的具有一定拓?fù)湫螤畹钠矫婊蛄Ⅲw結(jié)構(gòu)，并通過一定的加工工藝附著在所述基板222上，例如蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻、離子刻等。由于所述人工微結(jié)構(gòu)224過于微小，在圖3中將其近似畫作一個(gè)點(diǎn)。一般，從每一振子16發(fā)射出的電磁波可近似看作為球面波，而要遠(yuǎn)距離傳播，需要將其轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娌?。也就是說，所述超材料模塊20要將球面波形式的電磁波匯聚并轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娌ㄐ问降碾姶挪ā９?，如圖4所示，在所述超材料片層22上以正對(duì)每一振子16的中心的位置為圓心形成多個(gè)同心的圓環(huán)區(qū)域24，讓每一圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)空間各點(diǎn)的折射率分布滿足如下規(guī)律以正對(duì)每一振子16的中心的位置為圓心形成多個(gè)同心的折射率圓，同一折射率圓上各點(diǎn)的折射率相同，而隨著折射率圓的半徑的增大，各個(gè)折射率圓的折射率減小且減小量增大，且各個(gè)圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)最小半徑折射率圓的折射率大于半徑更小的相鄰圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)最大半徑的折射率圓的折射率。如此，在所述超材料片層22上對(duì)應(yīng)每一振子16由這些圓環(huán)區(qū)域24形成一折射率分布區(qū)26，如圖3中由虛線分隔形成的區(qū)域。作為示例，圖4用虛線畫出四個(gè)同心圓，其中兩兩相鄰?fù)膱A之間共形成三個(gè)所述圓環(huán)區(qū)域24。由于最靠近所述超材料片層22正對(duì)振子16的中心的位置處的同心圓的半徑為零，圖中用一個(gè)點(diǎn)表示。假如我們將距離相應(yīng)振子16的中心越來越遠(yuǎn)的三個(gè)圓環(huán)區(qū)域24分別稱為第一、第二和第三圓環(huán)區(qū)域24，且第一圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)隨著折射率圓的半徑的增大其折射率分別為ηη，η12，…，η1ρ，第二圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)隨著折射率圓的半徑的增大其折射率分別為η21，η22,…，η2ρ，第三圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)隨著折射率圓的半徑的增大其折射率分別為η31,η32,…，η3ρ,則有如下關(guān)系式Ii11Sn12^HSnlp (I)n21 彡 η22 彡…彡 n2p (2)n31 ^ n32 > …> n3p (3)n21 > nlp(4)
n31 > n2p(5)其中p為大于0的自然數(shù)，式(I)、(2)、(3)均不能同時(shí)取等號(hào)。為了直觀地表示所述超材料片層22的對(duì)應(yīng)一個(gè)振子16的多個(gè)圓環(huán)區(qū)域24的折射率分布規(guī)律，我們以正對(duì)振子16的中心的位置為圓心畫出多個(gè)同心圓來表不折射率圓，用線的疏密表示折射率的大小，線越密折射率越大，線越疏折射率越小，則對(duì)應(yīng)一個(gè)振子16的多個(gè)圓環(huán)區(qū)域24的折射率分布規(guī)律如圖5所示。當(dāng)然，我們也可讓各個(gè)超材料片層22上對(duì)應(yīng)同一振子16形成相同的圓環(huán)區(qū)域24及折射率分布區(qū)26，且各個(gè)超材料片層22上的相應(yīng)圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)的半徑相同的折射率圓的折射率均相同。
由超材料改變電磁波傳播路徑的原理可知，我們可讓每個(gè)超材料片層22的基板222上的人工微結(jié)構(gòu)224是具有相同拓?fù)湫螤畹钠矫娼Y(jié)構(gòu)并排布于以正對(duì)每一振子16的中心的位置為圓心的多個(gè)同心圓上，排布于同一同心圓上各點(diǎn)的人工微結(jié)構(gòu)224的幾何尺寸相同，而隨著同心圓的半徑的增大，排布于其上各點(diǎn)的人工微結(jié)構(gòu)224的幾何尺寸減小，并由若干同心圓形成一個(gè)圓環(huán)區(qū)域24,各個(gè)圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)最小半徑同心圓上的人工微結(jié)構(gòu)224的幾何尺寸大于半徑更小的相鄰圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)最大半徑同心圓上的人工微結(jié)構(gòu)224的幾何尺寸。從而在每個(gè)超材料片層22上形成對(duì)應(yīng)每一振子16的多個(gè)折射率圓，且這些折射率圓的折射率呈現(xiàn)分段或不連續(xù)分布，以便形成多個(gè)折射率分布不同的圓環(huán)區(qū)域24，但半徑更大的圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)的最小半徑同心圓的折射率大于半徑更小的相鄰圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)的最大半徑同心圓的折射率。下面我們給出一種讓各個(gè)超材料片層22上的各個(gè)折射率分布區(qū)26內(nèi)的折射率圓的折射率滿足前述分布規(guī)律的公式。如圖6所不,為一個(gè)超材料片層22上對(duì)應(yīng)一個(gè)振子16的折射率分布區(qū)26的截面放大圖。我們以所述超材料片層22的中心為原點(diǎn)，以垂直于所述超材料片層22的直線為X軸、平行于所述超材料片層22的直線為y軸建立直角坐標(biāo)系，則對(duì)于所述超材料片層22上的I點(diǎn)，其折射率有如下關(guān)系式n(y)=mod((^jl-y2 -mod(l,λ/ηο)),λ/ηο)χηο/(1(6)式中，mod為求余函數(shù)，對(duì)于整數(shù)來說，兩個(gè)同號(hào)整數(shù)求余與兩個(gè)正數(shù)求余完全相同；兩個(gè)異號(hào)整數(shù)求余時(shí)，先將兩個(gè)整數(shù)看作是正數(shù)，再作除法運(yùn)算①能整除時(shí)，其值為0，②不能整除時(shí)，其值=除數(shù)X (整商+1)-被除數(shù)，其值的符號(hào)為除數(shù)的符號(hào)。對(duì)于兩個(gè)小數(shù)來說，其值為被除數(shù)-(整商X除數(shù))之后在第一位小數(shù)位進(jìn)行四舍五入，其值的符號(hào)同整數(shù)的符號(hào)規(guī)律。λ為入射電磁波的波長。d為所述超材料片層22的厚度。此外，盡管nQ源自所述普通凸透鏡30，但在式(6)、(7)中已無實(shí)際意義，可以為任何正數(shù)。而各個(gè)超材料片層22沿X軸疊加在一起，并且各個(gè)超材料片層22上對(duì)應(yīng)同一振子16形成相同的折射率分布區(qū)26，各個(gè)超材料片層22上對(duì)應(yīng)同一振子16的半徑相同的折射率圓的折射率均相同。具體對(duì)于每個(gè)超材料片層22上的人工微結(jié)構(gòu)224的排布來說，由于一般，我們將每個(gè)人工微結(jié)構(gòu)224及其所附著的基板222部分人為定義為一個(gè)超材料單元223，且每個(gè)超材料單兀223的尺寸應(yīng)小于所需響應(yīng)的電磁波波長的五分之一,優(yōu)選為十分之一，以使所述超材料片層22對(duì)電磁波產(chǎn)生連續(xù)響應(yīng)。這樣，所述超材料片層22便可看作是由多個(gè)超材料單元223陣列排布而成的。我們知道，所述超材料單元223的尺寸一般都很微小，可以近似看作一個(gè)點(diǎn)，這樣，圓便可以看作是由多個(gè)超材料單元223沿圓周堆疊而成的，因此，我們可以將所述人工微結(jié)構(gòu)224陣列排布于所述基板222上近似看作是所述人工微結(jié)構(gòu)224排布于折射率圓上?？梢?，我們可以在所述基板222上正對(duì)振子16的位置劃分出一個(gè)區(qū)域，并在每一區(qū)域內(nèi)以正對(duì)相應(yīng)振子16的中心的位置為圓心形成多個(gè)圓環(huán)區(qū)域24，而將這些超材料單元223分隔在這些圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)。讓位于每個(gè)圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)的超材料單元223隨著距離所述正對(duì)振子16的中心的超材料單元223越遠(yuǎn)，超材料單元223上依次設(shè)置幾何尺寸減小的具有相同平面拓?fù)湫螤畹娜斯の⒔Y(jié)構(gòu)224，距離所述正對(duì)振子16的中心的超材料單元223相同遠(yuǎn)近處的超材料單元223上設(shè)置幾何尺寸相同的人工微結(jié)構(gòu)224，且各個(gè)圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)最靠近所述振子16的中心的超材料單元223上設(shè)置的人造微結(jié)構(gòu)224的幾何尺寸大于半徑更小的相鄰圓環(huán)區(qū)域24內(nèi)距離所述振子16的中心最遠(yuǎn)的超材料單元223上設(shè)置的人造微結(jié)構(gòu)224的幾何尺寸，從而使各個(gè)圓環(huán)區(qū)域24之間的折射率圓的折射率呈分段或不連續(xù)分布，如圖7所示即為對(duì)應(yīng)一個(gè)振子16的人工微結(jié)構(gòu)224的一個(gè)排布示意圖，且所述人造微結(jié)構(gòu)224是等比例縮小的。事實(shí)上，所述人工微結(jié)構(gòu)224的排布方式還 有很多種，且我們可讓構(gòu)成所述人造微結(jié)構(gòu)224的金屬線的寬度相等，這樣可簡化制造工藝。如圖8所示，為球面波形式的電磁波穿過本發(fā)明對(duì)應(yīng)一個(gè)振子16的超材料模塊20時(shí)各個(gè)超材料片層22對(duì)其進(jìn)行匯聚并轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娌ㄐ问降碾姶挪ㄉ涑龅氖疽鈭D?？梢?，通過讓所述超材料模塊20上具有一定拓?fù)湫螤罴?或幾何尺寸的人工微結(jié)構(gòu)按照一定的排布規(guī)律設(shè)置在各個(gè)超材料片層22上，得以調(diào)制各個(gè)超材料單元223的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，進(jìn)而在超材料片層22上形成多個(gè)具有折射率分布不連續(xù)的折射率圓的圓環(huán)區(qū)域24，使電磁波向特定的方向偏折，從而讓球面波形式的電磁波匯聚并轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娌ㄐ问降碾姶挪?，減小了基站天線的半功率帶寬變小，提高了其方向性和增益，讓電磁波傳播的更遠(yuǎn)。以上所述僅是本發(fā)明的多個(gè)具體實(shí)施方式
和/或?qū)嵤├?，不?yīng)當(dāng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明基本思想的前提下，還可以做出多個(gè)改進(jìn)和潤飾，而這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。比如，上述折射率分布規(guī)律及其變化量關(guān)系還可通過人工微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤罨蛲負(fù)湫螤罱Y(jié)合幾何尺寸來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種基站天線，其特征在于，包括具有多個(gè)呈陣列排布的振子的天線模塊及對(duì)應(yīng)這些振子設(shè)置的超材料模塊，所述超材料模塊包括至少一個(gè)超材料片層，每個(gè)超材料片層正對(duì)每一振子的區(qū)域形成一折射率分布區(qū)，每個(gè)折射率分布區(qū)內(nèi)以正對(duì)相應(yīng)振子的中心的位置為圓心形成多個(gè)折射率圓，以所述超材料片層的正對(duì)相應(yīng)振子的中心的位置為原點(diǎn)，以垂直于所述超材料片層的直線為X軸、平行于所述超材料片層的直線為I軸建立直角坐標(biāo)系，則每一折射率圓上各點(diǎn)的折射率如下式n(y)=mod((φ-y2 -mod(l,λ/ηο)),λ/ηο)χη0/(1 式中，mod為求余函數(shù)，λ為入射電磁波的波長，d為每個(gè)超材料片層的厚度，Iitl為任何正數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基站天線，其特征在于，每個(gè)超材料片層上對(duì)應(yīng)每一振子的折射率分布區(qū)內(nèi)形成多個(gè)圓環(huán)區(qū)域，每個(gè)超材料片層包括拓?fù)湫螤钕嗤娜斯の⒔Y(jié)構(gòu)，每個(gè)超材料片層的每一圓環(huán)區(qū)域內(nèi)以正對(duì)相應(yīng)振子的中心的位置為圓心形成多個(gè)同心圓，所述人工微結(jié)構(gòu)排布于所述同心圓上，排布于同一同心圓各點(diǎn)的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸均相同，隨著同心圓的半徑的增大，排布于其上各點(diǎn)的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸減小，而各個(gè)圓環(huán)區(qū)域內(nèi)最小半徑同心圓上的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸大于半徑更小的相鄰圓環(huán)區(qū)域內(nèi)最大半徑同心圓上的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基站天線，其特征在于，所述超材料模塊包括多個(gè)沿X軸疊加的超材料片層，各個(gè)超材料片層上對(duì)應(yīng)同一振子形成相同的折射率分布區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基站天線，其特征在于，各個(gè)超材料片層上對(duì)應(yīng)同一振子的折射率分布區(qū)內(nèi)形成相同的圓環(huán)區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基站天線，其特征在于，各個(gè)超材料片層上對(duì)應(yīng)同一振子的相應(yīng)圓環(huán)區(qū)域內(nèi)的半徑相同的折射率圓的折射率均相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基站天線，其特征在于，各個(gè)超材料片層上的對(duì)應(yīng)同一振子的多個(gè)圓環(huán)區(qū)域內(nèi)的半徑相同的同心圓上，排布的人工微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸均相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基站天線，其特征在于，每兩相鄰超材料片層之間直接前、后表面相粘接在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基站天線，其特征在于，所述人工微結(jié)構(gòu)由金屬線構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基站天線，其特征在于，所述人工微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤钍瞧矫娼Y(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基站天線，其特征在于，所述天線模塊的振子以每相鄰兩排相互交錯(cuò)排列的方式排布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基站天線，包括具有多個(gè)呈陣列排布的振子的天線模塊及對(duì)應(yīng)這些振子設(shè)置的超材料模塊，所述超材料模塊包括多個(gè)超材料片層，每個(gè)超材料片層正對(duì)每一振子的區(qū)域形成一折射率分布區(qū)，每個(gè)折射率分布區(qū)內(nèi)以正對(duì)相應(yīng)振子的中心的位置為圓心形成多個(gè)折射率圓，以所述超材料片層的正對(duì)相應(yīng)振子的中心的位置為原點(diǎn)，以垂直于所述超材料片層的直線為x軸、平行于所述超材料片層的直線為y軸建立坐標(biāo)系，則每一折射率圓上各點(diǎn)的折射率如下式式中，mod為求余函數(shù)，λ為入射電磁波的波長，d為每個(gè)超材料片層的厚度，n0為任何正數(shù)，即可使由振子發(fā)射出的電磁波穿過所述超材料模塊時(shí)控制電磁波的傳播路徑，提高了基站天線的方向性和增益。
文檔編號(hào)H01Q15/00GK102891371SQ20111021559
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 洪運(yùn)南 申請(qǐng)人:深圳光啟高等理工研究院, 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司