[发明专利]副反射面为金属双曲面和类双曲型超材料的微波天线

权利要求书

1.一种副反射面为金属双曲面和类双曲型超材料的微波天线，其特征在于，包括第一副反射面、馈源、第二副反射面及透射超材料板，所述第二副反射面是超材料面板，所述超材料面板设置有位于其中心的中心孔，所述超材料面板包括核心层及设置在核心层一侧表面的反射板，所述核心层包括至少一个核心层片层，所述核心层片层包括片状的基材以及设置在基材上的多个人造微结构；

所述核心层片层按照折射率分布可划分为分布在中心孔周围且与所述中心孔共圆心的多个环形区域，所述环形区域内相同半径处的折射率相同，且在环形区域各自的区域内随着半径的增大折射率逐渐减小，相邻两个环形区域中处于内侧的环形区域的折射率的最小值小于处于外侧的环形区域的折射率的最大值；所述第二副反射面是对电磁波的扩张等效于旋转双曲面的反射面；

所述馈源设置在所述中心孔上，所述第一副反射面是旋转双曲面，所述透射超材料板套在所述旋转双曲面上，所述第一副反射面位于所述第二副反射面的前方，并用于将从所述馈源发射过来的电磁波反射到所述第二副反射面上，所述电磁波分别经所述第二副反射面及透射超材料板调制后射出。

2.根据权利要求1所述的副反射面为金属双曲面和类双曲型超材料的微波天线，其特征在于，所述馈源相位中心置于所述旋转双曲面的外侧焦点上。

3.根据权利要求2所述的副反射面为金属双曲面和类双曲型超材料的微波天线，其特征在于，所述核心层片层还包括覆盖人造微结构的填充层。

4.根据权利要求3所述的副反射面为金属双曲面和类双曲型超材料的微波天线，其特征在于，所述中心孔的圆心为核心层片层的中心，所述多个环形区域的折射率变化范围相同，所述核心层片层的折射率n1(r)分布满足如下公式：

n1(r)=nmin+mod((s2-s0)2+r2-s12+r2+s1-(s2-s2),λ)2d;]]>

其中，n1(r)表示副反射面核心层片层上半径为r处的折射率值；

s0表示第二副反射面与透射超材料板之间的距离；

s1表示旋转双曲面的内侧焦点与第二副反射面之间的距离；

s2表示第二反射面的等效焦点与透射超材料面板之间的距离；

d为核心层的厚度，d=λ2(nmax-nmin);]]>

n_max表示核心层片层上的折射率最大值；

n_min表示核心层片层上的折射率最小值；

λ表示工作波长。