[发明专利]梯度折射率介质透镜及梯度折射率介质透镜天线

权利要求书

1.一种梯度折射率介质透镜，其特征在于：呈半圆柱形状，且其折射率分布满足：

n＝k·f(s)/[x²+(a+y)²]，其中f(s)是关于变量s的任意函数，s＝(x²+y²+a²)/[x²+(a+y)²]，x为梯度折射率介质透镜内一点到其主轴面的距离，该主轴面为该半圆柱形梯度折射率介质透镜的轴心线所在的平面，且与矩形表面垂直，y为梯度折射率介质透镜内一点到该梯度折射率介质透镜矩形表面的距离，a为该梯度折射率介质透镜的半径，k基于该梯度折射率介质透镜的材料在任意常数中进行选择，以保证该梯度折射率介质透镜的折射率大于1。

2.如权利要求1所述的梯度折射率介质透镜，其特征在于：所述梯度折射率介质透镜的材质包括：分层结构的正常介质、梯度折射率材料及人工材料。

3.一种基于变换光学和共形变换理论的梯度折射率介质透镜天线，其特征在于包括：

呈半圆柱形状的梯度折射率介质透镜，其折射率分布满足：

n＝k·f(s)/[x²+(a+y)²]，其中f(s)是关于变量s的任意函数，s＝(x²+y²+a²)/[x²+(a+y)²]，x为梯度折射率介质透镜内一点到其主轴面的距离，该主轴面为该半圆柱形状的梯度折射率介质透镜的轴心线所在的平面，且与矩形表面垂直，y为梯度折射率介质透镜内一点到该梯度折射率介质透镜矩形表面的距离，a为梯度折射率介质透镜的半径，k基于该梯度折射率介质透镜的材料在任意常数中进行选择，以保证该梯度折射率介质透镜的折射率大于1；

贴于所述呈半圆柱形状的梯度折射率介质透镜半圆柱形表面的半圆柱形反射器件；

与所述半圆柱形反射器件连接且位于所述半圆柱形反射器件顶部的第一馈源或第一馈电波导，其中，所述呈半圆柱形状的梯度折射率介质透镜的母线的长度与所述第一馈源或第一馈电波导的宽度相同。

4.如权利要求3所述的基于变换光学和共形变换理论的梯度折射率介质透镜天线，其特征在于：当所述梯度折射率介质透镜天线用于发射或接收电磁波或电磁能量时，呈半圆柱形状的梯度折射率介质透镜的材料包括：分层结构的正常介质、梯度折射率材料、人工电磁材料及光子晶体。

5.如权利要求4所述的基于变换光学和共形变换理论的梯度折射率介质透镜天线，其特征在于：所述电磁波或电磁能量包括：无线电波、微波及可见光。

6.如权利要求3所述的基于变换光学和共形变换理论的梯度折射率介质透镜天线，其特征在于：当所述梯度折射率介质透镜天线用于发射或接收声波时，呈半圆柱形状的梯度折射率介质透镜的材料包括：人工声材料及声子晶体。

7.一种梯度折射率介质透镜，其特征在于：呈半球形状，且其折射率分布满足：

n＝k·g(t)/[x²+z²+(a+y)²]，其中g(t)是关于变量t的任意函数，t＝(x²+y²+z²+a²)/[x²+z²+(a+y)²]，y为梯度折射率介质透镜内一点到梯度折射率介质透镜圆形表面的距离，x、z分别为梯度折射率介质透镜内一点与其主轴线间的距离在圆形表面所在平面的两个坐标方向的投影，所述主轴线为所述圆形表面的圆心与该半球形状的梯度折射率介质透镜的顶点的连线，a为梯度折射率介质透镜的半径，k基于该梯度折射率介质透镜的材料在任意常数中进行选择，以保证该梯度折射率介质透镜的折射率大于1。

8.如权利要求7所述的梯度折射率介质透镜，其特征在于：所述梯度折射率介质透镜的材质包括：分层结构的正常介质、梯度折射率材料及人工材料。