[发明专利]一种导电薄膜的应用以及使用该导电薄膜的天线罩

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种导电薄膜的应用以及使用该导电薄膜的天线罩。

背景技术

根据麦克斯韦方程导出的菲涅耳公式，光学减反膜已经广泛应用于日常生活中。现有的常见的减反膜主要包括三种：一是电介质减反膜，二是渐变结构表面减反膜，三是电磁超材料减反膜。

电介质减反膜：一般电介质减反膜是基于反射波的干涉相消原理，如图1所示，入射波从电介质1中入射到电介质2，当没有中间的减反膜，因为电磁波会在电介质1和电介质2的界面上发生反射，为了消除该反射波，需要在两个电介质之间插入一个减反膜，这时，在电介质1和减反膜界面上的反射波与在减反膜和电介质2界面上的反射波干涉相消，从而消除整体的反射波。该减反膜的优点是容易制备，而缺点是所需的光学厚度至少为四分之一波长，对于长波长的微波段来说，该减反膜往往会比较厚，而且一般只能工作在窄频段、窄角度的范围。

渐变结构表面减反膜：通过设计表面结构，从而让入射介质的阻抗连续过渡到出射介质的阻抗，比如，在图2中，减反膜是由具有尖劈状表面的电介质构成的，该渐变结构能够在空气的电磁阻抗和电介质2的电磁阻抗之间形成连续的过渡，从而减少甚至消除反射波。该减反膜的优点是可以工作在宽频和宽角度的范围，而缺点是厚度一般情况下比较厚，且实际制备难度较大。

电磁超材料减反膜：这是一种新型的减反膜，基于新型电磁材料，即电磁超材料，通过合适的设计，可以在电磁超材料中产生电共振和磁共振，从而可以调节电磁波在电介质1和减反膜的界面上，以及在减反膜和电介质2的界面上的反射，从而实现反射相消，达到减反的目的，如图3所示。该反射膜的优点是厚度相比于前面的减反膜可以大大减小，而缺点是一般只能工作在窄频段、窄角度的范围，且通常会依赖于入射电磁波的偏振，此外，实际设计和制备难度很大。

可见，在射频和微波波段，减反膜的概念较少被使用，这主要是两个原因：1、射频和微波波段的波长太长导致减反膜厚度太厚，按照光学减反膜原理要求，至少需要四分之一波长厚度，才能实现减反膜，而这个厚度在微波中达到了厘米量级，在射频波段中达到了米量级甚至更大，很明显，光学减反膜不适用于微波和射频电磁波；2、光学减反膜通常只适用于较窄的频段，这大大限制了减反膜的应用价值，作为减反膜的替代，在微波频段，通常使用具有特殊的渐变结构形状的吸波材料来实现减反，如微波暗室中的尖劈状碳海绵材料，然而，其厚度尺寸依然达到了厘米以上的量级，给实际应用带来了很多不变。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够减少宽频段的无线电波和微波反射的导电薄膜。

本发明的导电薄膜的应用，用于减少宽频段的无线电波或微波反射。

本发明还提供一种无共振天线罩，所述天线罩表面包裹有上述的导电薄膜。

借由上述方案，本发明将导电薄膜作为无线电波和微波的减反膜使用，具有宽频、宽角度、偏振无关的性质，适用范围广泛，可以满足多方面的需求，同时制备简单，制备成本较低，因其超薄性可以减轻减反装置的重量，节省减反装置的成本，且携带方便；另外，本发明的天线罩由于其表面包裹了一层导电薄膜，消除了天线罩的共振对天线辐射的影响。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是背景技术中电介质减反膜示意图；

图2是背景技术中渐变结构表面减反膜示意图；

图3是背景技术中电磁超材料减反膜示意图；

图4是导电薄膜作为减反膜示意图；

图5是两电介质中间没有减反膜的情况下，反射率随入射角的关系；

图6是在电介质1和电介质2之间加入导电薄膜后，反射率随入射角和频率的变化关系，(a)和(b)分别对应横电波和横磁波；

图7是介质平板1的反射率(a)和透射率(b)随入射频率变化的关系，其中(a)中的插图为结构示意图；

图8是电介质天线罩示意图，其中(a)没有在天线罩外面包裹导电薄膜减反膜，(b)在天线罩外面包裹了导电薄膜减反膜，(c)和(d)为分别对应(a)和(b)的模拟的电场分布图，工作频率为8GHz，(e)和(f)为分别对应(a)和(b)的远场辐射，其中由内至外的三条线分别对应7GHZ、7.5GHz和8GHz的工作频率。

具体实施方式