[发明专利]配备滤波材料组合件的天线

权利要求书

1.一种天线包括至少一个能把电能转变成电磁能并能把电磁能转变成电能的探头(10)，其特征在于：它还包括一个至少用两种在电容率、磁导率和导电率上都不同或在其中的一到两项上不同的材料制作的元件组合件(20)，所述探头就安装于其中，所述组合件內各元件的结构确保对所述探头所产生或接收的电磁波进行发射并进行空间与频率滤波，所述滤波使得天线能在一个频带隙内具体有一个或多个工作频率(f)；它还包括支承所述探头并置于与所述元件组合件接触位置的电磁波平面反射器(30、30a)。

2.按照权利要求1的天线，其特征在于所述元件组合件(20)至少在一维上有周期性并在这些线度中的一个有至少一个缺陷，这些元件还在其它线度等间隔配置。

3.按照权利要求1或2的天线，其特征在于所述元件组合件(20)包括：有一定电容率、磁导率和导电率的第一材料，形成至少一个空腔(21，21a)；用另两个在电容率、磁导率和导电率上都不同或其中的一到两项上不同的材料(23、24，25、26，27、28，23a、23b、24a)组成的一个结构(22)，所述结构在三个不同空间方向上有三维周期性。

4.按照权利要求1或2的天线，其特征在于所述元件组合件(20)包括有一定电容率、磁导率和导电率的材料，形成至少一个空腔(21，21a)；用另两个在电容率、磁导率和导电率上都不同或在其中的一到两项上不同的材料(23、24，25、26，27、28，23a、23b、24a)制作的一个结构(22)，所述结构在两个不同空间方向上有二维周期性。

5.按照权利要求3或4的天线，其特征在于所述结构(22)包括在安装上有二维或三维周期性的多个金属杆。

6.按照权利要求1或2的天线，其特征在于所述元件组合件(20)包括：有一定电容率、磁导率和导电率的材料，形成至少一个空腔(21，21a)；用另两个在电容率、磁导率和导电率上都不同或在其中的一到两项上不同的材料(23、24，25、26，27、28，23a、23b、24a)组成的一个结构(22)，所述结构在一个空间方向上有一维周期性。

7.按照权利要求6的天线，其特征在于所述元件组合件包括有一定电容率、磁导率和导电率的第一材料平层(21a)，探头安装于其內，所述第一平层与至少一系列在电容率、磁导率和导电率上都不同或在其中的一到两项上不同的材料的平层(23a、23b、24a)接触，这些材料平层在安装上是一维周期型的。

8.按照权利要求1至7中任一项的天线，其特征在于它包括在其上面安装探头(10，10a)并形成平面反射器(30a)的金属板，所述金属板与有一定电容率、磁导率和导电率的第一材料平层接触，第一平层的厚度e₁以公式e₁～0.5给出，所述第一平层自身与在电容率、磁导率和导电率上都不同或其中的一到两项上不同的材料的一系列平层(23a、23b、24a)接触，所述各平层的厚度e以公式e～0.25(λ)给出，其中，λ为相应于用户所要的天线工作频率(f)的波长，ε_r和μ_r分别是所述平层材料的相对电容率和相对磁导率。

9.按照权利要求1至8中任一项的天线，其特征在于天线的探头能自然地在天线內产生线性极化或圆极化，使天线由于线性极化或圆极化而工作。

10.按照权利要求1至9中任一项的天线，其特征在于各平层制作的形状做到能根据辐射孔径理论获得所要的辐射增益图。

11.按照权利要求1、2、6、9和10中任一项的天线，其特征在于组成结构(22)的各元件是围绕探头的同类同轴圆筒，因而这种结构具有径向周期性；內圆筒形元件形成容纳所述探头的空腔。

12.按照权利要求1、2、3、4、9和10中任一项的天线，其特征在于组成结构(22)的各元件是同轴圆筒，这些圆筒形元件是用有禁光子带的材料制造的，具有二维或三维周期性。

13.按照权利要求1至8中任一项的天线，其特征在于所述材料中至少有一种具有作为诸如电场或磁场之类外部源的函数的可变介电特性或磁特性或者兼具这两种特性，从而使建造可调天线具有可能性。

14.按照权利要求1至7和9至13中任一项的天线，其特征在于所述元件组合件有多周期性缺陷，这些缺陷使扩宽传输频带或创制宽频带天线具有可能性或者既使扩宽传输频带又使创制宽频带天线具有可能性。