[发明专利]一种多波束透镜天线

摘要

本发明公开一种多波束透镜天线，其包括波束形成网络以及与波束形成网络相连的多个馈源，还包括平板超材料，平板超材料由多片折射率分布相同的超材料片层构成，超材料片层包括基材以及周期排布于基材上的人造微结构，馈源发出的电磁波经过平板超材料后以平面电磁波形式传输；超材料片层的折射率分布通过初始相位法得到。本发明通过采用平板超材料代替传统多波束透镜天线中的透镜，解决了传统透镜加工困难、制造成本高、体积笨重的问题。使用超材料原理制备的平板超材料电磁参数调节简单和方便且加工简单、成本低廉。另外本发明采用初始相位法设计平板超材料的折射率分布，其射率设计过程易于实现程序化、代码化，使用者仅需掌握代码的使用即可，便于大规模推广。

主权项

一种多波束透镜天线，包括波束形成网络以及与所述波束形成网络相连的多个馈源，其特征在于：还包括平板超材料，所述平板超材料由多片折射率分布相同的超材料片层构成，所述超材料片层包括基材以及周期排布于基材上的人造微结构，所述馈源发出的电磁波经过所述平板超材料后以平面电磁波形式传输；所述超材料片层的折射率分布通过如下步骤得到：S1：在所述多波束透镜天线未设置所述平板超材料的情况下，用空气填充平板超材料区域并标注出各超材料片层的边界，测试并记录所述馈源辐射的电磁波在第i层超材料片层前表面的初始相位其中，第i层超材料片层前表面中心点处的初始相位为S2：根据公式得到所述平板超材料后表面的相位Ψ，其中，d为每层超材料片层的厚度，λ为馈源辐射的电磁波波长，nmax为所述平板超材料所具有的最大折射率值，M为构成所述平板超材料的超材料片层的总层数；S3：根据公式得到超材料片层各点的折射率n(y)，其中，y为超材料片层上任一点距超材料片层中心轴线的距离，所述超材料片层中心轴线处的折射率为最大折射率nmax。