專(zhuān)利名稱(chēng)：一種微波天線(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微波天線(xiàn)。
背景技術(shù)：
微波天線(xiàn)是通信技術(shù)領(lǐng)域中較常用和較重要的一種天線(xiàn)，其用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，工作頻率通常為12GHZ至15GHZ?，F(xiàn)有的微波天線(xiàn)通常采用喇叭天線(xiàn)作為饋源且成拋物面狀， 喇叭天線(xiàn)發(fā)出的電磁波經(jīng)過(guò)拋物面狀的外殼匯聚后向外輻射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種方向性良好的微波天線(xiàn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，提出一種微波天線(xiàn)，其包括一側(cè)開(kāi)口的外殼以及設(shè)置在外殼另一側(cè)的饋源，還包括與所述饋源間隔預(yù)設(shè)距離且相對(duì)設(shè)置的用于將所述饋源輻射的電磁波發(fā)散的第一超材料以及緊貼于所述第一超材料邊緣的第二超材料，所述饋源的中心軸線(xiàn)穿過(guò)所述第一超材料的中心點(diǎn)；所述第二超材料由多片厚度相等、 折射率分布相同的第二超材料片層構(gòu)成，所述第二超材料片層包括第二基材以及周期排布于第二基材上的多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)，所述第二超材料片層的折射率分布通過(guò)如下步驟得到SI :在微波天線(xiàn)未設(shè)置第二超材料的情況下，用空氣填充第二超材料區(qū)域并標(biāo)注出各第二超材料片層的邊界，測(cè)試并記錄所述饋源輻射的電磁波在第i層第二超材料片層前表面的初始相位<^(>0，其中，第i層第二超材料片層前表面中心點(diǎn)處的初始相位為仍 0(0);
M ,,S2 :根據(jù)公式
權(quán)利要求
1.一種微波天線(xiàn)，包括一側(cè)開(kāi)口的外殼以及設(shè)置在外殼另一側(cè)的饋源，其特征在于 還包括與所述饋源間隔預(yù)設(shè)距離且相對(duì)設(shè)置的用于將所述饋源輻射的電磁波發(fā)散的第一超材料以及緊貼于所述第一超材料邊緣的第二超材料，所述饋源的中心軸線(xiàn)穿過(guò)所述第一超材料的中心點(diǎn)；所述第二超材料由多片厚度相等、折射率分布相同的第二超材料片層構(gòu)成，所述第二超材料片層包括第二基材以及周期排布于第二基材上的多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)，所述第二超材料片層的折射率分布通過(guò)如下步驟得到51:在微波天線(xiàn)未設(shè)置第二超材料的情況下，用空氣填充第二超材料區(qū)域并標(biāo)注出各第二超材料片層的邊界，測(cè)試并記錄所述饋源輻射的電磁波在第i層第二超材料片層前表面的初始相位，其中，第i層第二超材料片層前表面中心點(diǎn)處的初始相位為<^(0);52:根據(jù)公式y(tǒng) = (P10(Q) - h d * 27T得到第二超材料后表面的相位W，
2.如權(quán)利要求I所述的微波天線(xiàn)，其特征在于所述第一超材料包括多個(gè)第一超材料片層，每一第一超材料片層包括第一基材以及周期排布于第一基材上的多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)，所述第一超材料片層的折射率呈圓形分布，圓心處的折射率最小，以其中心點(diǎn)為圓心隨著半徑的增大折射率逐漸增大，相同半徑處的折射率相同。
3.如權(quán)利要求2所述的微波天線(xiàn)，其特征在于同一第一超材料片層上的所有第一人造微結(jié)構(gòu)具有相同的幾何形狀，且在第一基材上呈圓形排布，圓心處的第一人造微結(jié)構(gòu)幾何尺寸最小，以其中心點(diǎn)為圓心隨著半徑的增大第一人造微結(jié)構(gòu)尺寸逐漸增大，相同半徑處的第一人造微結(jié)構(gòu)幾何尺寸相同。
4.如權(quán)利要求2或3所述的微波天線(xiàn)，其特征在于所述第一超材料片層上以其中心點(diǎn)為圓心，半徑為R處的折射率分布為H(E) = nmin+KR 或 nw = nmin+KR2 或 nw = nmin*KE其中，K為常數(shù)，nfflin為所述第一超材料片層的最小折射率值。
5.如權(quán)利要求2所述的微波天線(xiàn)，其特征在于所述第一基材與所述第二基材材質(zhì)相同，所述第一基材與所述第二基材由高分子材料、陶瓷材料、鐵電材料、鐵氧材料或者鐵磁材料制成。
6.如權(quán)利要求2所述的微波天線(xiàn)，其特征在于所述第一人造微結(jié)構(gòu)與所述第二人造微結(jié)構(gòu)材質(zhì)和幾何形狀相同。
7.如權(quán)利要求6所述的微波天線(xiàn)，其特征在于所述第一人造微結(jié)構(gòu)與所述第二人造微結(jié)構(gòu)為具有“工”字形幾何形狀的金屬微結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)包括豎直的第一金屬分支以及位于所述第一金屬分支兩端且垂直于所述第一金屬分支的兩個(gè)第二金屬分支。
8.如權(quán)利要求7所述的微波天線(xiàn)，其特征在于所述金屬微結(jié)構(gòu)還包括位于每一第二金屬分支兩端且垂直于所述第二金屬分支的第三金屬分支。
9.如權(quán)利要求6所述的微波天線(xiàn)，其特征在于所述第一人造微結(jié)構(gòu)與所述第二人造微結(jié)構(gòu)為具有平面雪花型的幾何形狀的金屬微結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)包括相互垂直的兩條第一金屬分支以及位于所述第一金屬分支兩端且垂直于所述第一金屬分支的第二金屬分支。
10.如權(quán)利要求9所述的微波天線(xiàn)，其特征在于所述兩條第一金屬分支過(guò)中點(diǎn)垂直相交，所述第二金屬分支中點(diǎn)與所述第一金屬分支端點(diǎn)重合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種微波天線(xiàn)，其包括一側(cè)開(kāi)口的外殼以及設(shè)置在外殼另一側(cè)的饋源，還包括與所述饋源間隔預(yù)設(shè)距離且相對(duì)設(shè)置的用于將所述饋源輻射的電磁波發(fā)散的第一超材料以及緊貼于所述第一超材料邊緣的第二超材料，所述饋源的中心軸線(xiàn)穿過(guò)所述第一超材料的中心點(diǎn)；所述第二超材料由多片厚度相等、折射率分布相同的第二超材料片層構(gòu)成，所述第二超材料片層包括第二基材以及周期排布于第二基材上的多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)；第一超材料將饋源輻射的電磁波發(fā)散以使得饋源近場(chǎng)輻射范圍增大；第二超材料將電磁波轉(zhuǎn)換為平面電磁波輻射、提高了天線(xiàn)方向性，且本發(fā)明中構(gòu)成第二超材料的第二超材料片層上的折射率分布通過(guò)初始相位法得到，其計(jì)算過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)程序化、代碼化，使用者僅需掌握代碼的使用即可，便于大規(guī)模推廣。
文檔編號(hào)H01Q15/02GK102593610SQ20121005106
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 李星昆 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司