濾波超材料、天線罩和天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種濾波超材料、天線罩和天線。濾波超材料包括多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，相鄰的兩個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層之間設(shè)置有介質(zhì)層，多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層包括：兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層包括多個按陣列排布的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)呈圓形；第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層位于兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層之間，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層包括多個按陣列排布的第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電條。以解決現(xiàn)有技術(shù)中天線罩無法解決大角度入射波的透波問題。
【專利說明】
濾波超材料、天線罩和天線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及天線領(lǐng)域，具體而言，涉及一種濾波超材料、天線罩和天線。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的天線罩大多采用玻璃鋼制作。在對天線的外部環(huán)境防護(hù)方面能起到一定的效果，在工作波長過長時，天線罩的重量偏重，此外，現(xiàn)有天線罩無法解決大角度入射波的透波的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的主要目的在于提供一種濾波超材料、天線罩和天線，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的采用玻璃鋼制作天線罩無法解決大角度入射波的透波的問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種濾波超材料，包括多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，相鄰的兩個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層之間設(shè)置有介質(zhì)層，多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層包括:兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層包括多個按陣列排布的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)呈圓形;第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層位于兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層之間，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層包括多個按陣列排布的第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電條。
[0005]進(jìn)一步地，每個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)由一個導(dǎo)電條形成，導(dǎo)電條為直線條形或曲線條形。
[0006]進(jìn)一步地，每個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)由多個導(dǎo)電條形成，每個導(dǎo)電條為直線條形或曲線條形，或者一部分導(dǎo)電條為直線條形，另一部分導(dǎo)電條為曲線條形。
[0007]進(jìn)一步地，多個導(dǎo)電條包括縱向設(shè)置的第一導(dǎo)電條和橫向設(shè)置的兩個第二導(dǎo)電條，兩個第二導(dǎo)電條的中部分別與第一導(dǎo)電條的兩端連接。
[0008]進(jìn)一步地，任意相鄰的兩個或至少部分相鄰的兩個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電條彼此連接而形成一體化結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步地，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)在介質(zhì)層上的投影中心重合。
[0010]進(jìn)一步地，分別屬于兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的多個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)排布相同、形狀相同。
[0011]進(jìn)一步地，與第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層相鄰的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層均為第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層。
[0012]進(jìn)一步地，還包括與導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層和介質(zhì)層層疊設(shè)置的預(yù)浸料層。
[0013]進(jìn)一步地，預(yù)浸料層附著在導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層上;和/或，預(yù)浸料層附著在介質(zhì)層上。
[0014]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種天線罩，該天線罩包括上述的濾波超材料。
[0015]根據(jù)本實用新型的另一方面一種天線，該天線包括上述的濾波超材料。
[0016]應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，濾波超材料包括多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，相鄰的兩個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層上分別設(shè)置有不同形狀的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，由于不同的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)形狀可以等效為不同的電路，會有不同的電場和磁場，進(jìn)而影響導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層構(gòu)成的超材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，本實用新型在相鄰的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層上分別設(shè)置圓形導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和條形導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，使得濾波超材料在工作頻率帶內(nèi)透波具有更寬頻寬角的特性，即在很大角度范圍及頻率范圍內(nèi)，工作頻率帶內(nèi)都能保持非常高的透波率，而工作頻率帶外也具有非常高的截止特性解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的大角度入射波的透波問題。
【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了本實用新型的實施例的濾波超材料的結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]圖2示出了本實用新型的實施例的濾波超材料的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3示出了本實用新型的實施例的濾波超材料的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4示出了本實用新型的實施例的濾波超材料的第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5示出了本實用新型的實施例的濾波超材料的TE模S21傳輸特性曲線的仿真結(jié)果;
[0023]圖6示出了本實用新型的實施例的濾波超材料的TM模S21傳輸特性曲線的仿真結(jié)果O
[0024]其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
[0025]1、導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層；11、第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層；111、第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)；12、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層;121、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu);2、介質(zhì)層。
【具體實施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。
[0027]技術(shù)術(shù)語:
[0028]超材料，是指通過周期性規(guī)則排列的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)或鏤空幾何結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了自然界的材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料。超材料包括介質(zhì)層和形成在介質(zhì)層的表面上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，由按周期性規(guī)則排列的多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)組成，或在導(dǎo)電體層上加工出按周期性規(guī)則排列的多個鏤空幾何結(jié)構(gòu)形成。超材料的電磁性質(zhì)主要由導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)或鏤空幾何結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸和排布方式等因素決定，通過調(diào)整導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)或鏤空幾何結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸和排布方式等參數(shù)可以得到所需的等效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，因此，超材料已廣泛的應(yīng)用于實現(xiàn)改變折射率、電磁隱身、完美吸波、提高透波性能和極化控制等。
[0029 ]導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，是通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法附著在介質(zhì)層上的具有一定幾何形狀的導(dǎo)電體。[0030 ]鏤空幾何結(jié)構(gòu)，是通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法在附著在介質(zhì)層上的導(dǎo)電體層上形成具有一定的幾何形狀的鏤空結(jié)構(gòu)。
[0031]本實施例中為了將導(dǎo)電條組成的圖形與片狀的凹多邊形進(jìn)行區(qū)分，如十字形，將延伸方向的長度與最大寬度比值大于10的定義為條。
[0032]如圖1至4所示，本實施例的濾波超材料包括多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I，相鄰的兩個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I之間設(shè)置有介質(zhì)層2，多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I包括兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12。
[0033]結(jié)合圖2和3，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11包括多個按陣列排布的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111呈圓形。
[0034]結(jié)合1、圖2和圖4所示，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12位于兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11之間，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12包括多個按陣列排布的第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121包括導(dǎo)電條。
[0035]導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的配置不同可以產(chǎn)生不同的等效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，配置包括選擇為導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)還是鏤空幾何結(jié)構(gòu)、鏤空幾何結(jié)構(gòu)或?qū)щ妿缀谓Y(jié)構(gòu)的形狀、尺寸和分布等。通過調(diào)整導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的配置可以使得在一個較寬范圍的入射角、預(yù)定的較寬頻率范圍的工作頻段的電磁波能夠很好的透射該濾波超材料，并且使得工作頻段外的電磁波被截止。
[0036]本實施例中，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)11為圓形的導(dǎo)電片，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電條，在提高額定頻率段內(nèi)的透射率的同時，抑制額定頻率段外的電磁波透射濾波材料，并且使得大角度的入射波能夠良好的透射濾波超材料，因此實現(xiàn)了良好的濾波效果。
[0037]導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I形成在介質(zhì)層2的一個表面上或兩個表面上。位于最外層的一個介質(zhì)層2的兩個表面上均形成有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I，其余的介質(zhì)層2只有一個表面上形成有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I，從而形成導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I與介質(zhì)層2相交替的形式。
[0038]本實施例中，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12設(shè)置在兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11之間，任意一個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)11和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12之間均設(shè)置有介質(zhì)層2。
[0039]第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)與第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的配置不同，通過第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12可以得到不同于第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11的等效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，因此，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12可用于增加大入射角的電磁波的透射率;和/或，用于增加可良好透射的電磁波的頻段的寬度;和/或，提高對工作頻段外的電磁的截止性能。
[0040]導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的配置包括導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸、排布方式。通過改變導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸和排布方式等因素可以改變導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的等效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率。
[0041]還可以優(yōu)選地，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)與第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的等效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率相同，以提高濾波超材料的頻率選擇性能，更好的抑制工作頻率段外的電磁波。
[0042]介質(zhì)層2的表面既可以是規(guī)則的也可以是根據(jù)實際需要而設(shè)置的不規(guī)則的。介質(zhì)層2可以是硬質(zhì)基板，也可以是軟板。
[0043]本實施例中，介質(zhì)層2為軟板。介質(zhì)層2的介電常數(shù)為2.6至3.5；和/或，介質(zhì)層的損耗為0.0024至0.0036，優(yōu)選的，介質(zhì)層2的介電常數(shù)為3.2，損耗為0.003。
[0044]介質(zhì)層2可以為復(fù)合材料基板或陶瓷基板。其中，復(fù)合材料可以是熱固性材料，也可以是熱塑性材料。復(fù)合材料為包含纖維、泡沫和/或蜂窩的一層或者多層結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料含有增強(qiáng)材料，該增強(qiáng)材料為纖維、織物或者粒子中的至少一種。一般來說，介質(zhì)層2的介電常數(shù)ε應(yīng)該滿足:1 < ε < 5。
[0045]介質(zhì)層2具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，將該濾波超材料用作天線罩時，能夠起到一定的保護(hù)作用。
[0046]導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I形成在介質(zhì)層2的一個表面或兩個表面上。位于最外層的一個介質(zhì)層2的兩個表面上均形成有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I，其余的介質(zhì)層2只有一個表面上形成有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I，從而形成導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I與介質(zhì)層2相交替的形式。
[0047]本實施例的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111優(yōu)選地為圓形片狀。本實施例的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111的直徑為3毫米。
[0048]本實施例中，每個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121由一個導(dǎo)電條形成。
[0049]可選地，導(dǎo)電條為直線條形或曲線條形。如圖3所示，本實施例優(yōu)選地將導(dǎo)電條設(shè)置為直線條形。直線形的導(dǎo)電條的寬度為0.2毫米，其長度為3.5毫米。
[0050]還可以優(yōu)選地，每個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121由多個導(dǎo)電條形成，每個導(dǎo)電條為直線條形或曲線條形，或者一部分導(dǎo)電條為直線條形，另一部分導(dǎo)電條為曲線條形。
[0051 ]例如可以為:每個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121中的多個導(dǎo)電條彼此分離，或者多個導(dǎo)電條中的至少一部分彼此交叉。例如，導(dǎo)電條交叉可以形成十字型、耶路撒冷十字形、田子形等。
[0052]也可以為，多個導(dǎo)電條包括縱向設(shè)置的第一導(dǎo)電條和橫向設(shè)置的兩個第二導(dǎo)電條，兩個第二導(dǎo)電條的中部分別與第一導(dǎo)電條的兩端連接。其中第一導(dǎo)電條可以為直線條形，也可以為曲線條性。兩個第二導(dǎo)電條可以全部為直線條形或曲線條形，也可以為一個為直線條形，另一個為曲線條形。
[0053]還可以優(yōu)選地，任意相鄰的兩個或至少部分相鄰的兩個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121中的導(dǎo)電條彼此連接而形成一體化結(jié)構(gòu)。形成由導(dǎo)電條組成的網(wǎng)狀的第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層。
[0054]優(yōu)選地，每個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121由一個導(dǎo)電條形成，在導(dǎo)電條的延伸方向上相鄰的兩個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121的導(dǎo)電條連接形成一體結(jié)構(gòu);也可以是，在導(dǎo)電條的延伸方向上相鄰的兩個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121的導(dǎo)電條間隔設(shè)置。
[0055]優(yōu)選地，在導(dǎo)電條的延伸方向上的多個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121的導(dǎo)電條的延伸方向一致。
[0056]優(yōu)選地，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121至少部分地面對設(shè)置。第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121在平行于導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的平面上的投影具有重合的部分。
[0057]如圖2所不，在本實施例中，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121正對設(shè)置，也即第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121在介質(zhì)層2上的投影的形心重合。進(jìn)一步地，多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)均正對設(shè)置。
[0058]也可以優(yōu)選地，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121錯開一定的位置，也即第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121在平行于導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的平面上的投影的形心不重合?？梢允?，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121在平行于導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的平面上的投影具有重合的部分。
[0059]還可以優(yōu)選地，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121完全錯開，也即第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)111和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)121在平行于導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的平面上的投影沒有重合的部分。
[0060]如圖1所示，濾波超材料具有至少兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11，相鄰兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11之間設(shè)置有第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12。
[0061 ]本實施例中，與第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12相鄰的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I均為第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11。
[0062]本實施例中，濾波超材料還包括與導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I和介質(zhì)層2層疊設(shè)置的預(yù)浸料層。
[0063]可以優(yōu)選地，在介質(zhì)層2的表面浸漬上設(shè)置纖維或織物，形成用于增強(qiáng)介質(zhì)層2的強(qiáng)度的預(yù)浸料層，然后在附著了預(yù)浸料層的作為介質(zhì)層2的基板上形成導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I。
[0064]也可以優(yōu)選地，在作為介質(zhì)層2的基板上形成導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I，然后在其上浸漬預(yù)浸料層。
[0065]本實施例中，濾波超材料包括依次設(shè)置的第一預(yù)浸料層、第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11、介質(zhì)層、第二預(yù)浸料層、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層12、介質(zhì)層、第三預(yù)浸料層、第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層11、介質(zhì)層和第四預(yù)浸料層。
[0066]第一預(yù)浸料層的厚度可以為0.4至0.6毫米;第二預(yù)浸料層的厚度為2至3毫米;第三預(yù)浸料層的厚度為2至3毫米;第四預(yù)浸料層的厚度為0.7至1.2毫米。
[0067]預(yù)浸料層的介電常數(shù)為2.6至3.2，優(yōu)選2.8;和/或，預(yù)浸料層的損耗為0.0036至
0.0050，優(yōu)選0.004。
[0068]本實施例中，選擇第一預(yù)浸料層的厚度為0.5毫米;第二預(yù)浸料層的厚度為2.5毫米;第三預(yù)浸料層的厚度為2.5毫米;第四預(yù)浸料層的厚度為0.9毫米。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的材質(zhì)可以選用除溶于水之外的金屬，例如金、銀、銅，也可以選擇合金，例如金合金、銀合金、銅合金、鋅合金、鋁合金，還可以選擇非金屬導(dǎo)電材料或者金屬氧化物，例如導(dǎo)電石墨、銦錫氧化物或摻鋁氧化鋅。
[0069 ]導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I可以通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻等方法附著在介質(zhì)層2上。制作第一人造微結(jié)構(gòu)的金屬可以為金、銀、銅、金合金、銀合金、銅合金、鋅合金或鋁合金；制作第一人造微結(jié)構(gòu)的非金屬導(dǎo)電材料可以為導(dǎo)電石墨、銦錫氧化物或摻鋁氧化鋅。
[0070]制造導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的材料的原始形態(tài)可以是固體、液體、流狀體或粉狀物，只要加工完成后導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的鏤空幾何結(jié)構(gòu)或?qū)щ妿缀谓Y(jié)構(gòu)的形狀、尺寸和排布方式等因素符合設(shè)計即可。
[0071]本實施例中，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的材質(zhì)為銅。導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層I的厚度為0.018。
[0072]圖5示出了TE電磁波模式S21入射本實用新型的實施例的濾波超材料時的傳輸特性曲線的仿真結(jié)果。由圖可看出在8GHz到12GHz范圍內(nèi)，當(dāng)電磁波入射角theta為60°到70°時，透波率絕大部分都大于-ldB，只有一小部分小于-ldB，但仍大于-5dB;此外，工作頻率帶內(nèi)透波具有寬頻寬角的特性，即在很大角度范圍及頻率范圍內(nèi)，工作頻率帶內(nèi)都能保持非常高的透波率，而工作頻率帶外也具有非常高的截止特性。
[0073]圖6示出了本實用新型的實施例的濾波超材料的TM電磁波模式S21傳輸特性曲線的仿真結(jié)果。由圖可看出在2GHz到14GHz范圍內(nèi)，當(dāng)電磁波入射角theta為60°到70°時，透波率均大于-1dB，在14GHz至20GHz范圍內(nèi)，大部分部分小于-1dB，但仍大于-2.5dB JgKTEi磁波工作頻率帶內(nèi)透波具有更寬頻寬角的特性，即在很大角度范圍及頻率范圍內(nèi)，工作頻率帶內(nèi)都能保持非常高的透波率，而工作頻率帶外也具有非常高的截止特性，因此，具有更好的透波性。
[0074]根據(jù)本實用新型的另一方面，本實施例還公開了一種天線罩，該天線罩包括上述的濾波超材料。具有本實施例的濾波超材料的天線罩，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的大角度入射波的透波的問題。進(jìn)一步地，具有上述的濾波超材料的天線罩也解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的工作波長時，天線罩的重量偏大的問題。
[0075]根據(jù)本實用新型的另一方面，本實施例還公開了一種天線，該天線包括上述的濾波超材料。
[0076]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實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)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種濾波超材料，其特征在于，包括多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(I)，相鄰的兩個所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(I)之間設(shè)置有介質(zhì)層(2)，所述多個導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(I)包括: 兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(U)，所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(11)包括多個按陣列排布的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(111)，所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(111)呈圓形； 第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(12)，所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(12)位于所述兩個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(11)之間，所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(12)包括多個按陣列排布的第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(121)，所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(121)包括導(dǎo)電條。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，每個所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(121)由一個所述導(dǎo)電條形成，所述導(dǎo)電條為直線條形或曲線條形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，每個所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(121)由多個所述導(dǎo)電條形成，每個所述導(dǎo)電條為直線條形或曲線條形，或者一部分所述導(dǎo)電條為直線條形，另一部分所述導(dǎo)電條為曲線條形。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波超材料，其特征在于，所述多個導(dǎo)電條包括縱向設(shè)置的第一導(dǎo)電條和橫向設(shè)置的兩個第二導(dǎo)電條，兩個所述第二導(dǎo)電條的中部分別與所述第一導(dǎo)電條的兩端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，任意相鄰的兩個或至少部分相鄰的兩個所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(121)中的所述導(dǎo)電條彼此連接而形成一體化結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(111)和所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(121)在所述介質(zhì)層(2)上的投影中心重合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，分別屬于兩個所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(I)的多個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(11)排布相同、形狀相同。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，與所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(12)相鄰的所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(I)均為所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，還包括與所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(I)和所述介質(zhì)層(2)層疊設(shè)置的預(yù)浸料層。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的濾波超材料，其特征在于， 所述預(yù)浸料層附著在所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層(I)上;和/或， 所述預(yù)浸料層附著在所述介質(zhì)層(2)上。11.一種天線罩，其特征在于，包括權(quán)利要求1至10中任一項所述的濾波超材料。12.—種天線，其特征在于，包括權(quán)利要求1至10中任一項所述的濾波超材料。
【文檔編號】H01Q1/42GK205488570SQ201521141327
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】深圳光啟高等理工研究院