[发明专利]一种超材料天线罩

说明书

本发明涉及一种超材料天线罩，其包括：介质层，所述介质层设置于天线的电磁波辐射方向；第一超表面层，固设于所述介质层的上表面，所述第一超表面层为周期性的单元结构，每一个单元的所述第一超表面层为正方形结构，且其中部设有正方形环的缝隙，所述第一超表面层用于选择性透过电磁波；第二超表面层，固设于所述介质层的下表面，所述第二超表面层为与所述第一超表面层对应的周期性的单元结构，且每一个单元的所述第二超表面层为正方形的贴片结构，用于调整透波频段和透波效率。本发明涉及的一种超材料天线罩，可以在不影响主瓣电平的同时降低天线副瓣的电平，且较易加工。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种超材料天线罩。

背景技术

随着阵列天线技术在通信、雷达等领域内的迅速发展，使得人们对阵列天线的信号传输质量要求也越来越高，其中，副瓣、后瓣的电平水平是衡量阵列天线性能的重要指标，较低的副瓣、后瓣电平可以有效的减少阵列天线辐射电磁波的相互干扰，提高信号俘获效率，改善信噪比。

相关技术中，目前常用的降低副瓣的办法有一下几种：优化辐射源功率配比、优化天线结构，在天线罩上做一些特殊设计；其中，一种利用人工结构材料降低副瓣电平的天线罩，其是采用印刷有环形缝隙的单面覆铜微波介质板，并在每个环形缝隙结构的缝隙中沿横向方向对称添加两个贴片电阻，通过合理选择贴片电阻的阻值大小并设计人工结构材料单元结构尺寸，使得电磁波通过每列结构具有不同的透过率和相同的透射相位，从而实现降低天线副瓣电平的目的。

但是，由于这种天线罩的结构会改变主瓣电磁波的传播方向，导致在降低天线的辐射副瓣电平的同时也极大的降低了主瓣电平，而且添加的贴片电阻尺寸较小加工误差大且不易于加工，增加了工艺的复杂程度，且经费庞大。

因此，有必要设计一种新的天线罩，以降低天线的副瓣电平。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种超材料天线罩，以解决相关技术中在降低副瓣电平的同时会造成主瓣电平降低，且添加的贴片电阻不易加工的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种超材料天线罩，其包括：介质层，所述介质层设置于天线的电磁波辐射方向；第一超表面层，固设于所述介质层的上表面，所述第一超表面层为周期性的单元结构，每一个单元的所述第一超表面层为正方形结构，且其中部设有正方形环的缝隙，所述第一超表面层用于选择性透过电磁波；第二超表面层，固设于所述介质层的下表面，所述第二超表面层为与所述第一超表面层对应的周期性的单元结构，且每一个单元的所述第二超表面层为正方形的贴片结构，用于调整透波频段和透波效率。

一些实施例中，所述第一超表面层和所述第二超表面层沿水平方向重复排列，且每一个整体单元结构的所述第一超表面层和所述第二超表面层的单元边长为2.7～2.9mm。

一些实施例中，所述缝隙的外环尺寸为2.2～2.3mm，内环尺寸为2.0～2.1mm。

一些实施例中，每一个单元的所述第二超表面层的贴片边长为1.35～1.45mm。

一些实施例中，所述第一超表面层和所述第二超表面层通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法分别附着在所述介质层的两侧。

一些实施例中，所述第一超表面层和所述第二超表面层的材料均为铜，电导率均为5.5×10⁷～6×10⁷s/m。

一些实施例中，所述介质层的材料为聚丙烯塑料或SPS塑料，厚度为0.3～3.0mm。

一些实施例中，所述超材料天线罩的作用频率范围包括26.5-27.5GHz。

一些实施例中，所述介质层为所述天线的外壳。

一些实施例中，所述第一超表面层与所述第二超表面层的表面均镀有一层铂。