[发明专利]一种后馈式雷达天线

权利要求书

1.一种后馈式雷达天线，所述天线包括：馈源，用于辐射电磁波；超材料面板，用于将所述馈源辐射出的电磁波从球面电磁波转化为平面电磁波，其特征在于，所述超材料面板包括多个具有相同折射率分布的核心层，所述每一核心层包括多个超材料单元，所述超材料单元包括单元基材以及人造微结构，所述超材料面板的每一核心层包括一个以其中心为圆心的圆形区域和多个与圆形区域同心的环形区域，在所述圆形区域内，随着半径的增加折射率逐渐减小；在所述每一环形区域内，随着半径的增加折射率也逐渐减小，且相连的两个区域的交界处发生折射率突变，即交界处的折射率位于半径大的区域时比位于半径小的区域时要大。

2.根据权利要求1所述的一种后馈式雷达天线，其特征在于，所述雷达天线还包括外壳，用于固定所述馈源；以及紧贴于所述外壳内壁的吸波材料层，用于吸收从馈源辐射出来的部分电磁波；所述吸波材料层和超材料面板共同构成封闭的腔体；所述馈源位于所述腔体内。

3.根据权利要求1所述的一种后馈式雷达天线，其特征在于，所述超材料面板还包括对称分布于所述核心层两侧的多个渐变层，所述每一渐变层均包括片状的基板层、片状的填充层以及设置在所述基板层和填充层之间的空气层，所述填充层内填充的介质包括空气以及与所述基板层相同材料的介质。

4.根据权利要求1所述的一种后馈式雷达天线，其特征在于，在所述圆形区域内，圆心处的折射率为最大值n_max，且随着半径的增加折射率从最大值n_max逐渐减小到最小值n_min；在所述每一环形区域内，随着半径的增加折射率也是从最大值n_max逐渐减小到最小值n_min。

5.根据权利要求1所述的一种后馈式雷达天线，其特征在于，所述超材料单元还包括第一填充层，所述人造微结构位于所述单元基材和第一填充层之间，所述第一填充层内填充的材料包括空气、人造微结构以及与所述单元基材相同材料的介质。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的一种后馈式雷达天线，其特征在于，所述超材料面板的每一核心层的折射率以其中心为圆心，随着半径r的变化规律如以下表达式：

n(r)=nmax-ss2+r2-ss-kλd;]]>

式中n_max表示所述每一核心层中的最大折射率值，d表示所有核心层的总厚度，ss表示所述馈源到最靠近馈源位置的核心层的距离，n(r)表示所述每一核心层内半径r处折射率值，λ表示馈源辐射出电磁波的波长，其中，

d=λnmax-nmin,]]>k=floor(ss2+r2-ssλ),]]>n_min表示超材料面板中多个核心层内的最小折射率值，floor表示向下取整。