[发明专利]超材料天线

权利要求书

1.一种超材料天线，其特征在于，包括外壳、馈源、紧贴所述馈源的口径边缘的第一超材料、与所述第一超材料间隔预设距离且相对设置的第二超材料、以及紧贴所述第二超材料的边缘的第三超材料；所述外壳与馈源、第一超材料、第二超材料、第三超材料构成封闭的腔体；

其中所述馈源的中心轴线穿过所述第一超材料和第二超材料的中心点；所述第一超材料和第二超材料的位于腔体外的表面上还设置有用于反射电磁波的反射层。

2.根据权利要求1所述的超材料天线，其特征在于，辐射到所述第二超材料的电磁波经过反射层后绕开所述馈源并被反射到所述第一超材料上；辐射到所述第一超材料的电磁波经过反射层后绕开所述第二超材料并被反射到所述第三超材料上。

3.根据权利要求1所述的超材料天线，其特征在于，所述第一超材料包括多个第一超材料片层，每一第一超材料片层包括第一基材以及周期排布于第一基材上的多个第一人造金属微结构，第一超材料片层各处的折射率呈圆形分布，圆心处的折射率最小，以其中心点为圆心随着半径的增大折射率逐渐增大，相同半径处的折射率相同。

4.根据权利要求3所述的超材料天线，其特征在于，所述第二超材料用于将辐射到其上的电磁波经过反射后转换为平面波，然后再辐射到所述第一超材料上，以所述第二超材料的中心点为圆心，半径y处的折射率n₂(y)满足如下公式：

n2(y)=nmin2+1d2*(ss+|y|*sinθ2-ss2+y2);]]>

sinθ2≥rkr2k+ss2;]]>

其中，n_min2为所述第二超材料的最小折射率，d₂为所述第二超材料的厚度，ss为馈源到所述第二超材料的距离，r_k为所述馈源的口径面的半径。

5.根据权利要求1所述的超材料天线，其特征在于，所述第二超材料包括多个第二超材料片层，每一第二超材料片层包括第二基材以及周期排布于第二基材上的多个第二人造金属微结构，第二超材料片层各处的折射率呈圆形分布，圆心处的折射率最小，以其中心点为圆心随着半径的增大折射率逐渐增大，相同半径处的折射率相同。