[发明专利]一种基于超材料卫星天线的道路信息显示屏

权利要求书

1.一种基于超材料卫星天线的道路信息显示屏，其特征在于：包括用于接收卫星信号的超材料卫星天线系统，用于显示卫星信号的显示装置以及用于将卫星信号处理为供所述显示装置显示的处理电路；所述超材料卫星天线系统包括高频头、竖直放置的平板超材料以及位于所述平板超材料背部的反射板，所述平板超材料包括多层超材料片层，每层超材料片层包括基材以及周期排布于基材上的人造微结构，所述超材料片层上按照折射率分布划分为多个带状区域，以高频头等效虚拟点源在所述超材料片层平面的垂直投影点为圆心，所述多个带状区域上相同半径处的折射率相同，每一带状区域上随着半径的增大折射率逐渐减小，相邻两个带状区域，靠近圆心侧的带状区域的折射率最小值小于远离圆心侧的带状区域的折射率最大值。

2.如权利要求2所述的道路信息显示屏，其特征在于：所述每一带状区域上，随着半径的增大，折射率值均从所述超材料片层所具有的最大折射率值逐渐减小为所述超材料片层所具有的最小折射率值。

3.如权利要求1或2所述的道路信息显示屏，其特征在于：所述高频头倾斜放置，所述高频头的最高点与所述平板超材料的下边沿在同一水平面上，所述高频头的对称轴线与所述平板超材料的交点记为坐标原点，所述超材料片层纵剖面的折射率值随着纵坐标y值变化，其折射率分布n(y)满足如下公式：

n(y)=nmax-(nmax-nmin)*[d1+d2-ss-λ*floor(d1+d2-ssλ)]λ;]]>

d1=x22+(y-y2)2;]]>

d₂＝(H-h-y)*sinγ；

x2=h+d2*cosθtanθ+ds*cosθ;]]>

y2=-h-d2*cosθ+ds*sinθ;]]>

其中，floor函数表示向下取值函数，θ为所述高频头对称轴与水平面夹角，γ为卫星与所述平板超材料平面的法线方向的夹角，h为坐标原点距平板超材料下边沿的距离，H为平板超材料的总长度，d为高频头口径面的直径，d_s为高频头等效虚拟点源与高频头口径面中心点的距离，λ为卫星辐射的电磁波波长，n_max为超材料片层所具有的最大折射率值，n_min为超材料片层所具有的最小折射率值。