[发明专利]超材料的制造方法及由该方法制得的超材料制成的天线罩

说明书

技术领域

本发明涉及超材料，更具体地说，涉及一种超材料的制造方法以及由超材料制成的天线罩。

背景技术

超材料是一种具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构材料。当前，人们是在介质基板上周期性地排列具有一定几何形状的人工微结构来形成超材料。由于人们可以利用人工微结构的几何形状和尺寸以及排布方式来改变超材料空间各点的介电常数和/或磁导率，使其产生预期的电磁响应，因此人们展望，未来超材料在各个领域会有广泛的应用前景，并积极投入研发。

目前，人们已经开展了超材料作为透波材料的应用研究，特别是在用超材料来制作天线罩方面。我们知道，天线罩是用来保护天线的，使其免受外界恶劣环境的影响。因此，天线罩不仅应具有良好的透波性能，其还应具有耐酸、耐高温、抗腐蚀、抗压等机械性能。特别是对于安装于高速飞行器上的天线罩来说，随着飞行器的飞行马赫数不断提高，其对天线罩的机械性能提出了越来越高的要求。这样，用于制作天线罩的超材料也应具有良好的机械性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种制造具有良好的机械性能的超材料的方法及利用该方法制得的超材料制成的天线罩。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超材料的制造方法，其包括以下步骤：

提供一介质基板，所述介质基板的两表面均排布有多个相互分离的人工微结构；

提供两聚合物层，将所述两聚合物层分别黏结于所述介质基板的两表面，以覆盖相应表面的人工微结构，从而形成一体化的超材料。

优选地，在将所述两聚合物层黏结于所述介质基板的两表面之前，还包括对所述介质基板及所述两聚合物层的表面进行表面处理的步骤，以增加它们之间的黏结性。

优选地，在将所述两聚合物层分别黏结于所述介质基板的两表面的步骤中包括：对所述两聚合物层进行加热，且加热温度低于用于制造所述两聚合物层的材料的玻璃化温度；将所述两聚合物层分别覆盖于所述介质基板的两表面并加压，且所加压力以不使所述两聚合物层发生变形为准；对所述两聚合物层进行冷却固化。

优选地，所述介质基板上附着的人工微结构是通过以下方法形成的：在所述介质基板的两表面上分别敷金属箔；对所述金属箔进行加工处理以形成多个相互分离的金属微结构。

优选地，附着于所述介质基板两表面的人工微结构是不同的。

优选地，用于制造所述两聚合物层的材料与用于制造所述介质基板的材料具有较好的相容性。

优选地，用于制造所述两聚合物层的材料和用于制造所述介质基板的材料具有较低的介电常数。

优选地，用于制造所述两聚合物层的材料和用于制造所述介质基板的材料是同一种低损耗的聚合物。

优选地，所述介质基板是由热塑性聚合物、增强聚合物、高密度聚合物、低密度聚合物或多空性材料制成。

一种天线罩，用于罩设天线以保护天线，所述天线罩是由超材料制成的，所述超材料包括一两表面均排布有多个相互分离的人工微结构的介质基板和两分别黏结于所述介质基板的两表面、用于覆盖人工微结构的聚合物层。

本发明的超材料的制造方法及利用该方法制得的超材料制成的天线罩具有以下有益效果：由于所述超材料的人工微结构由所述两聚合物层保护起来，不仅可避免所述人工微结构受外界影响而剥离脱落和磨损，不致使所述超材料的电磁性能变得不稳定，而且所述超材料的各层紧密地黏合在一起，形成一体化的致密结构，亦具有良好的机械性能。

附图说明

下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1是本发明的超材料制造方法的第一实施例的流程图；

图2是利用图1中的方法制得的超材料的结构分解示意图；

图3是本发明的一个超材料单元的放大示意图；

图4是本发明的超材料制造方法的第二实施例的第一流程图；

图5是本发明的超材料制造方法的第二实施例的第二流程图；

图6是本发明的由超材料制成的天线罩的结构示意图。

图中各标号对应的名称为：

10介质基板、12人工微结构、14超材料单元、20聚合物层、30超材料、40天线罩、50发射源

具体实施方式

如图1和图2所示，为本发明的第一实施例的超材料制造方法及利用该方法制得的超材料，该方法包括以下步骤：

步骤101：提供一介质基板10，所述介质基板10的两表面均排布有多个相互分离的人工微结构12。