[发明专利]一种超材料和天线

权利要求书

1.一种超材料，其特征在于，包括：多个周期排列的超材料单元，其中，每个超材料单元包括支撑结构、和设置在所述支撑结构的内部或上方的液晶层，以及依次设置在所述液晶层上方的介质层和金属层；

其中，所述支撑结构包括：基底材料或中空波导，在所述支撑结构为所述基底材料的情况下，所述液晶层设置在所述基底材料的上方，或在所述支撑结构为所述中空波导的情况下，所述液晶层设置在所述中空波导内部，且在所述中空波导在和所述液晶层的接触面上设有一缝隙。

2.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，在所述支撑结构为所述基底材料的情况下，所述金属层包括外金属框和设置在所述外金属框内的金属片，所述外金属框和所述金属片之间还设有环形的通道。

3.根据权利要求2所述的超材料，其特征在于，所述超材料还包括：

同轴通孔，设置在所述金属片上，所述金属片通过所述同轴通孔与馈电网络连接。

4.根据权利要求3所述的超材料，其特征在于，加载在所述液晶层两端的偏置电压的取值范围为：0～20V，并且所述液晶层的介电常数取值范围为：2.4～3.3。

5.根据权利要求2所述的超材料，其特征在于，所述基底材料为非磁性介质材料，并且所述基底材料的介电常数的取值范围为2～10，所述基底材料的损耗角正切小于0.01，以及所述基底材料的厚度小于5mm。

6.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，在天线H面方向上周期排列多个超材料单元。

7.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，在所述支撑结构为所述中空波导的情况下，多个超材料单元排列成直条形，并且所述超材料两端的超材料单元上的缝隙长度从所述超材料的中部向两端的延伸方向逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的超材料，其特征在于，由所述超材料的一端的第一个超材料单元进行馈电，且在另一端的最后一个超材料单元的尾端还设有吸波材料，从而通过每个超材料单元的缝隙形成波束。

9.根据权利要求8所述的超材料，其特征在于，所述缝隙的长度位于超材料单元的中心频率对应的波长的1/4～1/2之间。

10.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，所述液晶层通过导电玻璃封装在液晶盒内。

11.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，所述每个超材料单元的中心频率为0.3GHz-300GHz。

12.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，所述金属层的材料为铜、银或金。

13.一种天线，其特征在于，所述天线应用权利要求1-12任一项所述的超材料。