[发明专利]一种集成全息表面的高增益低剖面超材料近场透镜天线

权利要求书

1.一种集成全息表面的高增益低剖面超材料近场透镜天线，包括馈源(1)和超材料近场校准透镜(2)；所述超材料近场校准透镜(2)包括设置在三维坐标系XOY平面内周期性排布的m×n个透镜单元(21)，所述透镜单元(21)包括板面中心设置有圆形通孔(212)的方形第一介质基板(211)；其特征在于：

所述馈源(1)包括全息表面(11)以及设置在其中心位置的单极子(12)；所述全息表面(11)由设置在三维坐标系XOY平面内周期性排布的m×n个张量阻抗单元(111)组成；所述张量阻抗单元(111)，包括方形第二介质基板(1111)、印制在第二介质基板(1111)上表面的非中心对称结构金属贴片(1112)和下表面的金属地板(1113)；

所述超材料近场校准透镜(2)设置在全息表面(11)的上方，且超材料近场校准透镜(2)的下表面与全息表面(11)上表面之间的距离为H，该超材料近场校准透镜(2)所包含的每个透镜单元(21)中的圆形通孔(212)的半径R₁，是根据该透镜单元(21)所处位置需补偿的相位值ρ_补偿(x,y)确定的：

ρ_补偿(x,y)＝-4.74R₁³-8.85R₁²-37.71R₁+201

ρ_补偿(x,y)＝ρ_S-ρ_馈源(x,y)

其中，其中0.5λ≤H≤λ，λ为天线工作波长，ρ_S为距全息表面(11)上表面高度H处XOY平面内馈源(1)近场相位所需补偿到一恒定目标相位值，ρ_馈源(x,y)为距全息表面(11)上表面高度H处XOY平面内馈源(1)近场相位值。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述超材料近场校准透镜(2)与全息表面(11)之间通过支撑结构(3)固定，且超材料近场校准透镜(2)的中心法线与全息表面(11)的中心法线重合。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述非中心对称结构金属贴片(1112)，采用带有两条平行缝隙的圆形金属贴片结构。