[发明专利]一种双频段工作的理想隐形天线罩

说明书

本发明公开了一种双频段工作的理想隐形天线罩。天线罩主要由次波长谐振单元以周期排列而成，每个次波长谐振单元主要由依次层叠的第一金属线路层、第一介质层、第二金属线路层、第二介质层和第三金属线路层组成；第一金属线路层和第三金属线路层以第二金属线路层所在平面对称布置，均包括五个矩形金属框；第一介质层和第二介质层以第二金属线路层所在平面对称布置。本发明厚度薄、质量轻、结构简单，电磁性质等效为空气，对各个角度入射平面波有极好的透射效果。本发明可广泛用于电磁透明窗和雷达罩等领域。

技术领域

本发明提出一种天线罩，具体涉及一种由次波长谐振单元周期排列而成的、双频段工作的理想隐形天线罩。

背景技术

天线罩又称电磁窗，它在保证特定频率信号能够良好传输的同时，为罩子内部的电子设备系统起到保护作用，使其免受外界极端天气(如雨雪、沙石、鸟兽、高温等)的影响。常见的天线罩有车载雷达天线罩、机头雷达天线罩、通信基站天线罩等。因为装配天线罩可以让较为贵重的电子通信设备能够避免各种极端天气直接侵袭，有效保障了设备的寿命和工作稳定性，因此天线罩被广泛应用在各种天线、雷达等信号发射接收领域。

电子通信设备往往同时工作在不同频段上。在军事上，船载、机载等电子对抗武器设备中，通常用一个频段进行电子侦察，另一频段对敌方武器进行电磁干扰。而民用方面，在电子通信、广播等领域为了避免同频同极化信号的干扰，一部天线的收发信号往往工作在两个(甚至多个)不同频段。因此为了符合实际需求，天线罩应当在两个频段以上保持良好的通带特性。

目前国内外双频天线罩设计方法主要采用FSS金属结构等方法。这些传统方法虽然可以做到天线罩阻抗匹配(具有良好的透射特性)，但是未能避免引入天线罩本身带来的相位畸变，即电磁波从不同角度入射天线罩时，透射波相位发生了畸变，透射波等相位面不再等同于入射波等相位面。这种情况的根本原因是天线罩尽管已经阻抗匹配，但其折射率不为1。这种相位畸变在一些尖端领域(如导弹制导等)是难以接受的，因此研制一种双频段工作、折射率等于1的双频天线罩有重要意义。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明所提供一种双频段工作的理想隐形天线罩。本发明厚度薄、质量轻，电磁性质等效为空气(折射率等于1)，对各个角度入射的平面波有极好的透射效果。

本发明采用的技术方案是：

本发明所述天线罩主要由方形的次波长谐振单元以周期排列而成，每个次波长谐振单元主要由依次层叠的第一金属线路层、第一介质层、第二金属线路层、第二介质层和第三金属线路层组成；

第一金属线路层和第三金属线路层以第二金属线路层所在平面对称布置，结构完全相同，且为对称结构，均包括五个矩形金属框，其中一个矩形金属框与所在介质层端面同中心，其它四个相同的矩形金属框对称均布于所在介质层端面的四角，且四个相同的矩形金属框各自的中心均位于所在介质层端面的对角线上；

第一介质层和第二介质层以第二金属线路层所在平面对称布置。

所述的第二金属线路层包括直臂十字形金属片和曲臂十字形金属片；直臂十字形金属片和曲臂十字形金属片的中间部分分别为较大十字形金属片和较小十字形金属片，较大十字形金属片的长度大于较小十字形金属片的长度；

较大十字形金属片和较小十字形金属片的中心交叉点重合且位于第二金属线路层的中心，且均由完全相同的四个分支以十字形连接布置构成；较大十字形金属片的四条分支均径向布置，且分别垂直于各自朝向的介质层的四边；较小十字形金属片的四条分支均和较大十字形金属片的四条分支之间以具有45度夹角地布置，即较小十字形金属片的四条分支沿介质层的对角线布置。

所述的直臂十字形金属片还包括四条相同的切向条形金属段，四个切向条形金属段的中点分别连接到较大十字形金属片的四个分支的外端，四个切向条形金属段分别平行于各自所靠近的介质层的一边；