[发明专利]一种天线防护罩

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线防护罩，尤其涉及一种利用超材料技术制成的具有阻抗匹配功能的天线防护罩。

背景技术

移动通信时现代信息传输和交流的重要系统之一，随着业务量不断增加、城市的不断发展，移动通信网络覆盖在不断扩大和完善；随着社会的进步和发展，移动通信越来越面向大众。

基站天线是移动通信天馈系统的重要组成部分，它如同整个移动通信系统的触角，在通信过程中起着举足轻重的作用。由于基站天线的重要作用使得基站天线必须在各种恶劣环境例如：强风、强雨、高温下仍然需要正常工作。通常情况下，为了保护基站天线，需要在基站天线外面增设天线防护罩。但是随着天线防护罩的加入，从天线向自由空间发射的电磁波或者从自由空间向天线发射的电磁波均会被防护罩反射一部分，使信号质量被减弱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足提出一种具有阻抗匹配功能、增强电磁波透过性的天线防护罩。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种天线防护罩，其包括基层、对称附着于该基层相对两侧表面的第一阻抗匹配层和第二阻抗匹配层，该第一阻抗匹配层包括第一首位超材料片层和第一末位超材料片层以及堆叠于该第一首位超材料片层和该第一末位超材料片层之间的多个第一中间超材料片层，该该第二阻抗匹配层包括第二首位超材料片层和第二末位超材料片层以及堆叠于该第二首位超材料片层和该第二末位超材料片层之间的多个第二中间超材料片层；该第一阻抗匹配层和该第二阻抗匹配层的阻抗均由自由空间的阻抗逐渐变化到该基层的阻抗，且该第一首位超材料片层和该第二首位超材料片层的阻抗等于自由空间阻抗，该第一末位超材料片层和该第二末位超材料片层的阻抗等于该基层的阻抗，该第一末位超材料片层和该第二末位超材料片层附着于该基层相对两侧表面。

该第一阻抗匹配层和该第二阻抗匹配层的每个超材料片层均包括基材和附着于该基材上的多个相同的人造金属微结构，各个超材料片层上附着的人造金属微结构均具有相同的几何形状且尺寸逐渐变化；该第一末位超材料片层和该第二末位超材料片层的人造金属微结构尺寸最大，该第一首位超材料片层和该第二首位超材料片层的人造金属微结构尺寸最小。

该人造金属微结构包括第一金属分支和分别连接在第一金属分支两端且垂直于该第一金属分支的第二金属分支。

该人造金属微结构还包括分别连接在该第二金属分支两端且垂直于该第二金属分支的第三金属分支、分别连接在该第三金属分支两端且垂直于该第三金属分支的第四金属分支，依此类推。

该第二金属分支的长度小于该第一金属分支，该第三金属分支的长度小于该第二金属分支，该第四金属分支的长度小于该第三金属分支，依此类推。

每个该人造金属微结构包括相互垂直而连接成“十”字形的两个第一金属分支、分别连接在每个该第一金属分支两端且垂直于该第一金属分支的第二金属分支、分别连接在每个该第二金属分支两端且垂直于该第二金属分支的第三金属分支，依此类推。

每个该人造金属微结构包括在三维空间内两两垂直且共一交点的三个第一金属分支、分别连接在每个该第一金属分支两端且垂直于该第一金属分支的第二金属分支、分别连接在每个该第二金属分支两端且垂直于该第二金属分支的第三金属分支，依此类推。

该人造金属微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻附着于该基材上。

该基材为陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料。

本发明天线防护罩在基层两侧设置有超材料片层堆叠而成的阻抗匹配层使得天线防护罩具有很好的电磁透过性，天线防护罩内部的天线在接收和发射电磁波时，电磁波通过该天线防护罩不再发生反射，提高了信号的质量。

附图说明

图1为本发明一种天线防护罩剖视图；

图2为本发明一种天线防护罩阻抗与天线厚度的d-Z关系图；

图3为本发明一种天线防护罩一部分的结构示意图，其中第一阻抗匹配层和第二阻抗匹配层被分层剖视；

图4为本发明一种天线防护罩超材料片层的人造金属微结构的第一较佳拓扑图案；

图5为图4所示人造金属微结构第一较佳拓扑图案的衍生拓扑图案；

图6为图5所示人造金属微结构衍生拓扑图案的进一步衍生拓扑图案；

图7为本发明一种天线防护罩超材料片层的人造金属微结构的第二较佳拓扑图案；

图8为图7所示人造金属微结构第二较佳拓扑图案的衍生拓扑图案；

图9为图8所示人造金属微结构衍生拓扑图案的进一步衍生拓扑图案；