[发明专利]一种点聚焦平板透镜天线

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及一种点聚焦平板透镜天线。

背景技术

点聚焦透镜天线通常由波导喇叭天线和透镜组成。其特点是波束在设计的焦点上汇聚形成焦斑。焦距和口径大小可按用户要求定制。两个点聚焦透镜天线的焦点重合时，两天线之间的传输损耗最小。由于相交的点附近的区域较小，是研究特殊材料和物质在局部的微波透波特性、反射特性的最好方法之一。透镜是点聚焦透镜天线中最重要的部件，但由于传统的点聚焦透镜天线的透镜需要加工复杂的曲面，并且曲面的精度要求很高，因此加工难度大，成本高昂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术中的点聚焦透镜其透镜加工难度大的缺陷，提供一种加工简单的点聚焦平板透镜天线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种点聚焦平板透镜天线，所述点聚焦平板透镜天线包括一侧开口的外壳、设置在外壳另一侧的馈源及封闭所述外壳开口的超材料平板透镜，所述超材料平板透镜包括靠近馈源的第一平板透镜及与第一平板透镜贴合的第二平板透镜，所述第一平板透镜包括第一核心层，所述第一核心层包括多个厚度相同且折射率分布相同的第一超材料片层，所述第一超材料片层包括第一基材及设置在第一基材上的多个第一人造微结构，所述第二平板透镜包括第二核心层，所述第二核心层包括多个厚度相同且折射率分布相同的第二超材料片层，所述第二超材料片层包括第二基材及设置在第二基材上的多个第二人造微结构，所述第一超材料片层的折射率分布n₁(r)满足如下公式：

n1(r)=nmin-ss2+rmax2-ss2+r2d1;]]>

其中，n₁(r)表示第一超材料片层上半径为r处的折射率值，该半径r表示第一平板透镜上任意一点到第一平板透镜的中轴线的距离；

ss为馈源等效点到第一平板透镜的距离，即第一平板透镜的焦距，所述馈源等效点在第一平板透镜的焦点上；

d1为第一平板透镜的厚度；

r_max表示第一超材料片层的最大半径；

n_min表示第一超材料片层的折射率最小值；

所述第二超材料片层的折射率分布n₂(r)满足如下公式：

n2(r)=nmax-d02+r2-d0d2;]]>

其中，n₂(r)表示第二超材料片层上半径为r处的折射率值，该半径r表示第二平板透镜上任意一点到第二平板透镜的中轴线的距离；

d0为第二平板透镜的焦距；

d2为第二平板透镜的厚度；