[发明专利]一种点聚焦平板透镜天线

摘要

本发明公开了一种点聚焦平板透镜天线，所述点聚焦平板透镜天线包括一侧开口的外壳、馈源及封闭外壳开口的超材料平板透镜，所述超材料平板透镜包括靠近馈源的第一平板透镜及与第一平板透镜贴合的第二平板透镜，通过设计第一平板透镜与第二平板透镜的折射率分布，实现经馈源发出的电磁波能够汇聚于一点。根据本发明的点聚焦平板透镜天线，传统透镜部分由超材料平板透镜所代替，不需要加工形状复杂、精度要求高的曲面，制造加工更加容易，成本更加低廉。

主权项

一种点聚焦平板透镜天线，其特征在于，所述点聚焦平板透镜天线包括一侧开口的外壳、设置在外壳另一侧的馈源及封闭所述外壳开口的超材料平板透镜，所述超材料平板透镜包括靠近馈源的第一平板透镜及与第一平板透镜贴合的第二平板透镜，所述第一平板透镜包括第一核心层，所述第一核心层包括多个厚度相同且折射率分布相同的第一超材料片层，所述第一超材料片层包括第一基材及设置在第一基材上的多个第一人造微结构，所述第二平板透镜包括第二核心层，所述第二核心层包括多个厚度相同且折射率分布相同的第二超材料片层，所述第二超材料片层包括第二基材及设置在第二基材上的多个第二人造微结构，所述第一超材料片层的折射率分布n1(r)满足如下公式： n 1 ( r ) = n min - ss 2 + r max 2 - ss 2 + r 2 d 1 ; 其中，n1(r)表示第一超材料片层上半径为r处的折射率值，该半径r表示第一平板透镜上任意一点到第一平板透镜的中轴线的距离；ss为馈源等效点到第一平板透镜的距离，即第一平板透镜的焦距，所述馈源等效点在第一平板透镜的焦点上；d1为第一平板透镜的厚度；rmax表示第一超材料片层的最大半径；nmin表示第一超材料片层的折射率最小值；所述第二超材料片层的折射率分布n2(r)满足如下公式： n 2 ( r ) = n max - d 0 2 + r 2 - d 0 d 2 ; 其中，n2(r)表示第二超材料片层上半径为r处的折射率值，该半径r表示第二平板透镜上任意一点到第二平板透镜的中轴线的距离；d0为第二平板透镜的焦距；d2为第二平板透镜的厚度；nmax表示第二超材料片层的折射率最大值。