[发明专利]超材料板、反射面天线系统及电磁波反射调节方法

权利要求书

1.一种超材料板，与发射电磁波的馈源通信连接，包括非金属材料制成的基底，其特征在于，所述超材料板还包括设置在所述基底上并用于将从所述馈源发射到所述超材料板上的电磁波以相同的出射相位反射的金属微结构。

2.如权利要求1所述的超材料板，其特征在于，所述基底为板状，所述金属微结构为平面结构并包括外框部和内框部，且所述金属微结构设置在所述基底的至少一表面上。

3.如权利要求2所述的超材料板，其特征在于，所述金属微结构的外框部和内框部均为金属线并共同形成回字形。

4.如权利要求3所述的超材料板，其特征在于，所述金属微结构的外框部的金属线的宽度与所述金属微结构的内框部的金属线的宽度、所述金属微结构的两个框部之间的距离均相等。

5.一种反射面天线系统，包括用于发射电磁波的馈源，其特征在于，所述反射面天线系统还包括如权利要求1-4中任一项所述的超材料板，所述超材料板装设在所述馈源的焦散区内，所述基底的一面面向所述馈源设置，另一面背向所述馈源设置，且所述金属微结构设置于所述基底的面向所述馈源的一面和/或背向所述馈源的一面上。

6.如权利要求5所述的反射面天线系统，其特征在于，所述馈源包括以相控阵阵列方式排布的多个初级辐射器。

7.如权利要求6所述的反射面天线系统，其特征在于，所述初级辐射器包括喇叭天线，或者波导缝隙天线，或者微带天线。

8.如权利要求5所述的反射面天线系统，其特征在于，所述反射面天线系统还包括与所述馈源通信连接的后端馈电网络，其中，所述后端馈电网络用于实现对所述馈源发射的电磁波的波束调节。

9.如权利要求8所述的反射面天线系统，其特征在于，所述后端馈电网络包括由移相器、放大器构成的射频电路。

10.如权利要求5所述的反射面天线系统，其特征在于，所述反射面天线系统还包括结构连接件，用于连接所述超材料板与所述馈源。

11.一种电磁波反射调节方法，其特征在于，包括：

在如权利要求5-10中任意一项所述的反射面天线系统中，根据馈源发射电磁波的规律，获取电磁波到达所述超材料板表面的相位分布；

调节超材料板上的至少一个金属微结构的属性参数，使所述超材料板表面反射出的电磁波的出射相位相等。

12.如权利要求11所述的电磁波反射调节方法，其特征在于，所述方法还包括：预先仿真得到各种属性参数的金属微结构对不同频率电磁波的反射补偿相位Arg（S11），生成金属微结构数据库；

其中，所述调节超材料板上的至少一个金属微结构的属性参数使所述超材料板表面反射出的电磁波的出射相位相等的步骤具体包括：

根据所述电磁波到达所述超材料板表面的相位（in）以及期望得到的电磁波出射相位（out），计算满足关系式的反射补偿相位；

根据计算得到的所述反射补偿相位，在所述金属微结构数据库中查找对应的金属微结构的属性参数；

在所述超材料板上设置相应属性参数的金属微结构。

13.如权利要求11所述的电磁波反射调节方法，其特征在于，所述属性参数包括材料、形状、尺寸、线宽和/或线距。

14.如权利要求11所述的电磁波反射调节方法，其特征在于，所述方法还包括：预先仿真得到各种属性参数的金属微结构对不同频率电磁波的反射补偿相位Arg（S11），生成金属微结构数据库；

其中，所述调节超材料板上的至少一个金属微结构的属性参数，使所述超材料板表面反射出的电磁波的出射相位相等的步骤具体包括：

选择特定材料和特定形状的金属微结构；

根据所述电磁波到达所述超材料板表面的相位（in）以及期望得到的电磁波出射相位（out），计算满足关系式的反射补偿相位；

根据计算得到的所述反射补偿相位，在所述金属微结构数据库中查找对应的所述特定材料和特定形状金属微结构的生长参数，所述生长参数包括尺寸、线宽和/或线距；

在所述超材料板上设置相应生长参数的金属微结构。