帶通濾波超材料、天線罩和天線系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶通濾波超材料、天線罩和天線系統(tǒng)，其中，帶通濾波超材料包括多層功能層，功能層包括介質(zhì)層和設(shè)置在介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，多層功能層中至少一層所述功能層中的介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電片，另一層所述功能層中的介質(zhì)層上為網(wǎng)格狀的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)；帶通濾波超材料的介質(zhì)層和導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)使得該帶通濾波材料具有這樣的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率：電磁波在通過(guò)該帶通濾波超材料時(shí)，預(yù)設(shè)工作頻段的電磁波穿透該帶通濾波超材料，而其他頻段的電磁波被截止。本實(shí)用新型，提高了天線罩的透波效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶通濾波超材料、天線罩和天線系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及濾波材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種帶通濾波超材料、天線罩和天線系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]一般地，天線都會(huì)設(shè)置有天線罩，用于保護(hù)天線不受風(fēng)雨、冰雪等的環(huán)境影響?，F(xiàn)有天線罩基本是純材料天線罩，只起到保護(hù)天線的作用，使用純材料天線罩在一定的范圍內(nèi)會(huì)影響天線的性能。其中，用于制作天線罩的純材料為普通的物理材料，在制作純材料天線罩時(shí)，利用半波長(zhǎng)或四分之一波長(zhǎng)理論，當(dāng)天線罩的厚度為天線工作頻段電磁波波長(zhǎng)的一半時(shí)，天線的電磁波穿透性最好。根據(jù)不同的天線頻率，改變純材料的厚度，用以減小對(duì)電磁波的透波響應(yīng)。在設(shè)計(jì)制作純材料天線罩的時(shí)候，當(dāng)天線的輻射波波長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)，利用半波長(zhǎng)或四分之一波長(zhǎng)理論，純材料天線罩會(huì)顯得比較厚，進(jìn)而使得整個(gè)天線罩的重量過(guò)大。另外，普通的純材料天線罩在寬帶寬角內(nèi)的透波特性較差，影響天線性能，且通帶外的截止特性偏差，對(duì)天線工作頻段外的電磁波抑制特性不好。
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中天線罩透波效果不好的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種帶通濾波超材料、天線罩和天線系統(tǒng)，以解決天線罩透波效果不好的問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種帶通濾波超材料。根據(jù)本實(shí)用新型的帶通濾波超材料包括:多層功能層，功能層包括介質(zhì)層和設(shè)置在介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，其中，多層功能層中至少一層功能層中的介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電片，另一層功能層中的介質(zhì)層上為網(wǎng)格狀的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)；
[0006]其中所述帶通濾波超材料的介質(zhì)層和導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)使得該帶通濾波材料具有這樣的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率:電磁波在通過(guò)該帶通濾波超材料時(shí)，預(yù)設(shè)工作頻段的電磁波穿透該帶通濾波超材料，而其他頻段的電磁波被截止。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種天線罩包括上述帶通濾波超材料，天線罩罩設(shè)在天線上。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種天線系統(tǒng)包括:天線和上述天線罩，天線罩罩設(shè)在天線上。
[0009]通過(guò)本實(shí)用新型，采用帶通濾波超材料多層功能層，功能層包括介質(zhì)層和設(shè)置在介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，其中，多層功能層中至少一層功能層中的介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電片，另一層功能層中的介質(zhì)層上為網(wǎng)格狀的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，根據(jù)介質(zhì)層中不同的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)帶通濾波超材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，使通帶內(nèi)的電磁波具有高通透性，解決了天線罩透波效果不好的問(wèn)題，進(jìn)而提高了天線罩對(duì)通帶內(nèi)的透波效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0011]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的帶通濾波超材料的剖視圖；
[0012]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的田字型結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0013]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的帶通濾波超材料的示意圖；
[0014]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的帶通濾波超材料的S21參數(shù)仿真曲線示意圖；以及
[0015]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的帶通濾波超材料的S21參數(shù)仿真曲線示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0017]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種帶通濾波超材料。
[0018]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的帶通濾波超材料的剖視圖。如圖1所示，該帶通濾波超材料包括多層功能層，功能層包括介質(zhì)層20和設(shè)置在介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)10，其中，多層功能層中至少一層功能層中的介質(zhì)層20上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電片，另一層功能層中的介質(zhì)層上為網(wǎng)格狀的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)。帶通濾波超材料可以包括多層功能層，其中，多層功能層可以是包括一層或者多層介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電片的功能層，多層功能層可以是包括一層或者多層介質(zhì)層上的網(wǎng)格狀的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)可以是一層。
[0019]介質(zhì)層20具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，介質(zhì)層20可以采用聚四氟乙烯等物理材料，也可以采用其他的非金屬物理材料例如陶瓷等。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)可以為具有導(dǎo)電性的田字型結(jié)構(gòu)或者雪花型結(jié)構(gòu)或者方片型結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)可以采用金屬材料，如金、銀、銅等等，也可以采用非金屬材料，如石墨等。
[0020]通過(guò)本實(shí)用新型實(shí)施例，采用帶通濾波超材料多層功能層，功能層包括介質(zhì)層和設(shè)置在介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，其中，多層功能層中至少一層功能層中的介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電片，另一層功能層中的介質(zhì)層上為網(wǎng)格狀的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，根據(jù)介質(zhì)層中不同的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)帶通濾波超材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，使通帶內(nèi)的電磁波具有高通透性，解決了天線罩透波效果不好的問(wèn)題，進(jìn)而提高了天線罩對(duì)通帶內(nèi)的透波效果。
[0021]優(yōu)選地，多層功能層中相鄰兩功能層之間可以設(shè)置有夾層，也可以沒(méi)有夾層，當(dāng)相鄰兩功能層之間可以設(shè)置有夾層時(shí)，該夾層中可以設(shè)置有泡沫和/或蜂窩的材料。功能層的表面設(shè)置有保護(hù)層。該保護(hù)層可以設(shè)置在功能層一側(cè)，也可以設(shè)置在功能層的兩側(cè)，通過(guò)設(shè)置保護(hù)層能夠使得帶通濾波超材料具有一定的機(jī)械強(qiáng)度以保護(hù)帶通濾波超材料不受到損害。
[0022]多層功能層中相鄰兩層功能層之間可以相對(duì)設(shè)置，可以錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，也可以是間隔設(shè)置，設(shè)置方式靈活，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
[0023]優(yōu)選地，功能層中導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格狀可以是由三角形、四邊形、五邊形、六邊形、圓形或橢圓形中至少一種連接成的網(wǎng)格狀。其中，網(wǎng)格狀的網(wǎng)格可以是封閉，也可以是開(kāi)口的。進(jìn)一步地，網(wǎng)格狀的網(wǎng)格中還可以設(shè)置有直線或者曲線形成的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)包括十字型結(jié)構(gòu)、一字型結(jié)構(gòu)、雪花型結(jié)構(gòu)、工字型結(jié)構(gòu)、諧振環(huán)結(jié)構(gòu)以及十字型的變形結(jié)構(gòu)，其中十字型的變形結(jié)構(gòu)可以是耶魯撒冷十字型結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的網(wǎng)格以及網(wǎng)格中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的不同可以調(diào)節(jié)帶通濾波超材料對(duì)電磁波的透波或者抑制特性。
[0024]優(yōu)選地，導(dǎo)電片為三角形、四邊形、五邊形、六邊形、圓形、以及橢圓形中至少一種形狀的導(dǎo)電片。在導(dǎo)電片還上鏤空設(shè)置有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)可以包括直線或者曲線形成的十字型、一字型、雪花型、工字型結(jié)構(gòu)、諧振環(huán)結(jié)構(gòu)以及十字型的變形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電線材，其中十字型的變形結(jié)構(gòu)可以是耶魯撒冷十字型結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電片和導(dǎo)電線材含有以下任一種或者幾種組合金屬材料:固體金屬材料、液體金屬材料、流體狀金屬材料和粉狀物金屬材料。金屬材料并不限于金、銀、銅等金屬，還可以使用其他的金屬或者合金。金屬材料可以是固體金屬材料、液體金屬材料、流體狀金屬材料和粉狀物金屬材料，也可以是多種狀態(tài)下的金屬材料的組合使用。通過(guò)采用不同的導(dǎo)電片從而影響帶通率波超材料的透波特性。
[0025]同一功能層中的不同的導(dǎo)電片的形狀、大小、以及間距相同或者不同。不同的功能層的導(dǎo)電片的形狀、大小、以及間距相同或者不同。不同的功能層之間的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的形狀、大小、線寬、以及間距相同或者不同。同一功能層的不同導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的形狀、大小、線寬、以及間距相同或者不同。
[0026]優(yōu)選地，導(dǎo)電線材包括直線或者曲線形成的十字型、一字型、雪花型、以及十字型的變形結(jié)構(gòu)，還可以包括直線或者曲線形成的田字型結(jié)構(gòu)、雪花型結(jié)構(gòu)或者方片型結(jié)構(gòu)中至少一種。其中，田字型結(jié)構(gòu)為四角開(kāi)口的田字形結(jié)構(gòu)；雪花型結(jié)構(gòu)置于具有中心鏤空?qǐng)A的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中，雪花型結(jié)構(gòu)位于中心鏤空?qǐng)A的中心位置；方片型結(jié)構(gòu)包括不連通的方片結(jié)構(gòu)和連通的方片結(jié)構(gòu)，連通的方片結(jié)構(gòu)為鏤空方片網(wǎng)格。
[0027]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的田字型結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖2所示，田字型結(jié)構(gòu)為四角開(kāi)口的田字型結(jié)構(gòu)。田字型結(jié)構(gòu)的四角開(kāi)口尺寸相同。圖2所示a為田字型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度，b為田字型結(jié)構(gòu)的寬度，d表示田字型結(jié)構(gòu)的線寬。當(dāng)帶通濾波超材料包括多層功能層時(shí)，任意兩不同功能層中的田字型結(jié)構(gòu)的線寬d可以相等，也可以不相等，田字型結(jié)構(gòu)厚度相同。線寬d表示導(dǎo)電線材中線條的寬度。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)施例的雪花型結(jié)構(gòu)可以置于具有中心鏤空?qǐng)A的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元中，雪花型結(jié)構(gòu)位于中心鏤空?qǐng)A的中心位置。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為正方形單元，中心鏤空?qǐng)A的圓心與正方形的中心在同一位置。雪花型結(jié)構(gòu)包括中間的十字型結(jié)構(gòu)和十字型結(jié)構(gòu)端點(diǎn)處的一字型結(jié)構(gòu)，其中十字型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)和寬相等，且十字型的長(zhǎng)度表示雪花型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度，一字型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度均相等，且表示雪花型結(jié)構(gòu)的短邊的長(zhǎng)度。
[0029]優(yōu)選地，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)米用以下任一種或者幾種組合金屬材料:固體金屬材料、液體金屬材料、流體狀金屬材料和粉狀物金屬材料。金屬材料并不限于金、銀、銅等金屬，還可以使用其他的金屬或者合金。金屬材料可以是固體金屬材料、液體金屬材料、流體狀金屬材料和粉狀物金屬材料，也可以是多中狀態(tài)下的金屬材料的組合使用。通過(guò)本實(shí)施例，采用金屬材料，能夠使電磁波更易穿透帶通濾波超材料。
[0030]優(yōu)選地，本實(shí)施例中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)采用液態(tài)銀材料，能夠使電磁波更易穿透帶通濾波超材料。
[0031]優(yōu)選地，介質(zhì)層20為復(fù)合材料基板或陶瓷基板，用于增加功能層的機(jī)械強(qiáng)度。其中，復(fù)合材料可以采用熱固性材料，也可以采用熱塑性材料。例如，復(fù)合材料可以是包含纖維、泡沫和/或蜂窩的一層結(jié)構(gòu)材料或者多層結(jié)構(gòu)材料。
[0032]進(jìn)一步優(yōu)選地，該復(fù)合材料還含有增強(qiáng)材料，該增強(qiáng)材料為纖維、織物或者粒子中的至少一種，通過(guò)增加增強(qiáng)型材料，用以增強(qiáng)功能層的機(jī)械強(qiáng)度。一般來(lái)說(shuō)，介質(zhì)層的介電常數(shù)ε應(yīng)該滿足:1 < ε <5。
[0033]根據(jù)實(shí)施時(shí)的具體情況，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度可以為I至50微米。優(yōu)選地，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度為10至30微米。更加優(yōu)選地，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度可以為16至20微米。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度為16至20微米。所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的寬度為2至6毫米。不同所述功能層之間的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)線寬不同，如導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬為20至1000微米。優(yōu)選地，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬為50至500微米。更加優(yōu)選地，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬為100至200微米。
[0034]本實(shí)用新型實(shí)施例的介質(zhì)層20相對(duì)介電常數(shù)的取值范圍可以為2.8?3.1。介質(zhì)層20的厚度可以為0.2?4_。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度為0.018_。天線罩采用本實(shí)用新型實(shí)施例的帶通濾波超材料，對(duì)工作頻段在6.5?16GHz的天線產(chǎn)生的電磁波具有良好的透射特性，透波率較高。
[0035]示例 1:
[0036]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的帶通濾波超材料的示意圖。如圖3所示，帶通濾波超材料包括第一介質(zhì)層201、第二介質(zhì)層202和第三介質(zhì)層203,第一介質(zhì)層201、第二介質(zhì)層202和第三介質(zhì)層203的相對(duì)介電常數(shù)相等。且第一介質(zhì)層201、第二介質(zhì)層202和第三介質(zhì)層203的相對(duì)介電常數(shù)均為3。
[0037]第一介質(zhì)層201、第二介質(zhì)層202和第三介質(zhì)層203的厚度相同,均為4mm。
[0038]帶通濾波超材料包括第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)101、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)103和第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)101置于第一介質(zhì)層201的表面，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102置于第一介質(zhì)層201和第二介質(zhì)層202之間,第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)103置于第二介質(zhì)層202和第三介質(zhì)層203之間，第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104置于第三介質(zhì)層203的表面。其中，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)101、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)103和第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度相同。各導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度均為0.018毫米。
[0039]第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)101、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)103和第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電線材均為田字型結(jié)構(gòu)。并且各層之間的田字型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度a相等，寬度b也相等。
[0040]田字型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度a為9mm，寬度為3mm。第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)101中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬d為0.5毫米，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬d為0.7毫米，第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)103中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬d為0.7毫米，第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬d為0.5毫米。
[0041]需要說(shuō)明的是，圖3中介質(zhì)層均置于兩導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)之間，圖中未畫(huà)出實(shí)體的介質(zhì)層，是為了更好地描述各導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)之間的相互聯(lián)系，并不對(duì)本實(shí)用新型有不當(dāng)限定。
[0042]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的帶通濾波超材料的S21參數(shù)仿真曲線示意圖。如圖4所示，橫軸為天線的工作頻率，縱軸為S21參數(shù)。其中天線的工作頻率的單位為GHz, S21參數(shù)的單位為dB。從圖中可以看出，當(dāng)天線的電磁波，包括TE模(英文名TE mode,表示在波導(dǎo)中，電場(chǎng)的縱向分量為零，而磁場(chǎng)的縱向分量不為零的傳播模式)和TD模(英文名TM mode，表示在波導(dǎo)中，磁場(chǎng)的縱向分量為零，而電場(chǎng)的縱向分量不為零的傳播模式)輻射到上述實(shí)施例中的帶通濾波超材料時(shí)的S21參數(shù)仿真結(jié)果。頻率在13?16GHz之間的電磁波具有良好的透波特性，頻率在13?16GHz之外的電磁波得到了明顯的抑制作用。頻率小于13GHz區(qū)間內(nèi)的電磁波，隨著頻率的減小，帶通濾波超材料對(duì)電磁波的抑制特性越好；頻率大于16GHz區(qū)間內(nèi)的電磁波，隨著頻率的增大，帶通濾波超材料對(duì)電磁波的抑制特性也越好。
[0043]示例 2:
[0044]帶通濾波超材料包括所曾功能層，介質(zhì)層20的相對(duì)介電常數(shù)均為2.8，厚度均為
0.9_。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)包括多個(gè)雪花型結(jié)構(gòu)，雪花型結(jié)構(gòu)置于具有中心鏤空?qǐng)A的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元中，雪花型結(jié)構(gòu)位于中心鏤空?qǐng)A的中心位置。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的單元為正方形單元，正方形單元的邊長(zhǎng)為10mm。中心鏤空?qǐng)A的圓心與正方形單元的中心在同一位置，中心鏤空?qǐng)A的半徑為4.3mmο雪花型結(jié)構(gòu)包括中間的十字型結(jié)構(gòu)和十字型端點(diǎn)處的一字型結(jié)構(gòu)，其中十字型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)和寬相等，且十字型的長(zhǎng)度表示雪花型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度，其長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為5mm。一字型結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度均相等，且表示雪花型結(jié)構(gòu)的短邊的長(zhǎng)度，其短邊的長(zhǎng)度為4.3mm。雪花型結(jié)構(gòu)采用液態(tài)銀材料，其厚度為0.018mm。雪花型結(jié)構(gòu)的線寬為0.4mm。
[0045]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的帶通濾波超材料的S21參數(shù)仿真曲線示意圖。如圖5所示，橫軸為天線的工作頻率，縱軸為S21參數(shù)。其中天線的工作頻率的單位為GHz, S21參數(shù)的單位為dB。從圖中可以看出，當(dāng)天線的電磁波，包括TE模(英文名TE mode,表示在波導(dǎo)中，電場(chǎng)的縱向分量為零，而磁場(chǎng)的縱向分量不為零的傳播模式)和TD模(英文名TM mode，表示在波導(dǎo)中，磁場(chǎng)的縱向分量為零，而電場(chǎng)的縱向分量不為零的傳播模式)輻射到上述實(shí)施例中的帶通濾波超材料時(shí)的S21參數(shù)仿真結(jié)果。
[0046]頻段在12?14.5GHz內(nèi)的電磁波的損耗S21透波率值都小于1，表示這段頻率內(nèi)的電磁波透波率很高，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工作頻段的電磁波高透射率的性能要求。頻率在12?
14.5GHz之間的電磁波具有良好的透波特性，頻率在12?14.5GHz之外的電磁波得到了明顯的抑制作用。頻率小于12GHz區(qū)間內(nèi)的電磁波，隨著頻率的減小，帶通濾波超材料對(duì)電磁波的抑制特性越好；頻率大于14.5GHz區(qū)間內(nèi)的電磁波，隨著頻率的增大，帶通濾波超材料對(duì)電磁波的抑制特性也越好。
[0047]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)包括天線和本實(shí)用新型實(shí)施例提供的天線罩，該天線罩罩設(shè)在天線上。
[0048]通過(guò)本實(shí)用新型實(shí)施例，采用天線系統(tǒng)包括天線和本實(shí)用新型實(shí)施例提供的天線罩，其中，天線罩罩設(shè)在天線上，既保證了頻率在6.5?16GHz內(nèi)天線電磁波的高透波，且對(duì)工作頻段外的信號(hào)起到了過(guò)濾的作用，為天線的正常工作提供更優(yōu)的保護(hù)環(huán)境。
[0049]以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶通濾波超材料，其特征在于，包括:多層功能層，所述功能層包括介質(zhì)層和設(shè)置在所述介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，其中，所述多層功能層中至少一層所述功能層中的介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電片，另一層所述功能層中的介質(zhì)層上為網(wǎng)格狀的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)； 其中所述帶通濾波超材料的介質(zhì)層和導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)使得該帶通濾波材料具有這樣的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率:電磁波在通過(guò)該帶通濾波超材料時(shí)，預(yù)設(shè)工作頻段的電磁波穿透該帶通濾波超材料，而其他頻段的電磁波被截止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，多層所述功能層中相鄰兩所述功能層之間設(shè)置有夾層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述功能層的表面設(shè)置有保護(hù)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述網(wǎng)格狀為三角形、四邊形、五邊形、六邊形、圓形、以及橢圓形中至少一種連接成的網(wǎng)格狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述網(wǎng)格狀中的網(wǎng)格是封閉的或者開(kāi)口的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述網(wǎng)格狀的網(wǎng)格中進(jìn)一步設(shè)置有直線或者曲 線形成的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)包括十字型結(jié)構(gòu)、一字型結(jié)構(gòu)、雪花型結(jié)構(gòu)、工字型結(jié)構(gòu)、諧振環(huán)結(jié)構(gòu)以及十字型的變形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述導(dǎo)電片的形狀為三角形、四邊形、五邊形、六邊形、圓形、以及橢圓形中至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，在所述導(dǎo)電片上鏤空設(shè)置有導(dǎo)電幾何機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)包括直線或者曲線形成的十字型、一字型、雪花型、工字型結(jié)構(gòu)、諧振環(huán)結(jié)構(gòu)以及十字型的變形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電線材。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述多層功能層中相鄰兩層所述功能層之間相對(duì)設(shè)置、錯(cuò)開(kāi)設(shè)置或者間隔設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述介質(zhì)層為復(fù)合材料或陶瓷材料制成的介質(zhì)層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述復(fù)合材料為熱固性材料或者熱塑性材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度為I至50微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度為10至30微米。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度為16至20微米。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的寬度為2至6毫米。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬為20至1000微米。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬為50至500微米。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的線寬為100至200微米。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，不同所述功能層之間的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)線寬不同。
21.根據(jù)權(quán)利要 求20所述的帶通濾波超材料，其特征在于，不同所述功能層之間的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)之間的線寬比值范圍為:0至0.2。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的帶通濾波超材料，其特征在于，不同所述功能層之間的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)之間的線寬比值范圍為:0.05至0.1。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通濾波超材料，其特征在于，所述介質(zhì)層的介電常數(shù)ε滿足:1≤ε≤5。
24.一種天線罩，其特征在于，包括:權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)所述的帶通濾波超材料，所述天線罩罩設(shè)在天線上。
25.一種天線系統(tǒng)，其特征在于，包括:天線和權(quán)利要求24所述的天線罩，所述天線罩罩設(shè)在天線上。
【文檔編號(hào)】H01Q1/42GK203859230SQ201420123430
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司