[发明专利]一种喇叭天线

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及一种喇叭天线。

背景技术

喇叭天线，即波导终端张开成喇叭状的天线，由于喇叭天线结构简单和方向图易于控制，通常用作中等方向性天线，如标准喇叭，最常见的是用作反射面的馈源。当它用作独立天线时，一般都加上校正相位的反射面或透镜。喇叭-抛物反射面天线具有频带宽、副瓣低和效率高等特性，常用于微波中继通信。而透镜因其重量较重和结构复杂等原因，已很少用作喇叭的相位校正。但是抛物反射面的加工精度要求高、加工难度大，因此成本也较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有的喇叭天线加工难度大、成本高的缺陷，提供一种结构简单的喇叭天线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种喇叭天线，包括喇叭及超材料套筒，所述超材料套筒包括正对喇叭开口的超材料底板及筒体，所述筒体设置在喇叭开口上，所述超材料底板包括第一基板及附着在第一基板一侧表面上的多个人造微结构，所述人造微结构为由导电材料制成的丝线，所述人造微结构具有相交的第一主线及第二主线，所述第一主线两端连接有两个第一支线，所述第二主线两端连接有两个第二支线，每一所述第一支线的两端向里弯折延伸出两个第一折线，每一所述第二支线的两端向里弯折延伸出两个第二折线。

进一步地，所述第一主线及第二主线相互垂直平分，所述第一主线与第二主线的长度相同，所述两个第一支线长度相同，所述第一主线两端连接在两个第一支线的中点上，所述两个第二支线长度相同，所述第二主线两端连接在两个第二支线的中点上，所述第一支线与第二支线的长度相等。

进一步地，所述第一折线与第一支线所成的夹角为θ₁，所述第二折线与第二支线所成的夹角为θ₂，且有，

θ₁=θ₂；θ₁≤45°。

进一步地，所述第一折线与第一支线所成的夹角θ₁及所述第二折线与第二支线所成的夹角θ₂均为45度。

进一步地，所述人造微结构各处的厚度相同，其厚度为H₂，0.01mm≤H₂≤0.5mm；

所述人造微结构各处的线宽相同，其线宽为W，0.08mm≤W≤0.3mm；

所述第一折线与第二折线的距离为d₁，0.08mm≤d₁≤0.3mm；

所述第一折线的末端与第一主线平齐，所述第二折线的末端与第二主线平齐，所述第一折线与第二折线等长；

所述第一折线的末端与第一主线的距离为d₂，0.08mm≤d₂≤0.3mm；

所述第二折线的末端与第二主线的距离为d₃，0.08mm≤d₃≤0.3mm；

并且，相邻两个人造微结构之间的间隔为WL，0.08mm≤WL≤0.3mm；

相邻两个人造微结构之间的距离为L，1mm≤L≤30mm。

进一步地，所述超材料底板还包括覆盖在多个人造微结构上的第二基板。

进一步地，所述第一基板与第二基板厚度相同，其厚度为H₁，0.1mm≤H₁≤1mm。

进一步地，所述第一基板与第二基板的介电常数相同，其介电常数取值范围为2.5-2.8。

进一步地，所述第一基板及第二基板由陶瓷材料、F4B复合材料、FR-4复合材料或聚苯乙烯制成。

进一步地，所述人造微结构由铜线或者银线制成，所述人造微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法附着在所述第一基板上。

进一步地，所述筒体具有与超材料底板相同的结构。

根据本发明的喇叭天线，在喇叭外侧开口上设有超材料套筒，超材料套筒包括正对喇叭开口设置的能够实现一定频段内的零折射率的超材料底板，通过该超材料底板，喇叭天线的波前相位由球面波被调制为均匀平面波，方向图波束角变窄、旁瓣降低，并且增益提高，同时该喇叭天线结构简单、成本低。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例的喇叭天线的结构示意图；

图2是图1所示的喇叭天线其超材料底板的结构示意图（透视）；

图3是图1所示的喇叭天线去掉第二基板后的正视图；

图4是本发明第二实施例的喇叭天线的结构示意图；