[发明专利]定向传播天线罩和定向天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及定向传播天线罩和定向天线系统。

背景技术

超材料，俗称超材料，是一种新型人工合成材料，是由非金属材料制成的基板和附着在基板表面上或嵌入在基板内部的多个人造微结构构成的。基板可以虚拟地划分为矩形阵列排布的多个基板单元，每个基板单元上附着有人造微结构，从而形成一个超材料单元，整个超材料是由很多这样的超材料单元组成的，就像晶体是由无数的晶格按照一定的排布构成的。每个超材料单元上的人造微结构可以相同或者不完全相同。人造微结构是由金属丝组成的具有一定几何图形的平面或立体结构，例如组成圆环形、工字形的金属丝等。

由于人造微结构的存在，每个超材料单元具有不同于基板本身的电磁特性，因此所有的超材料单元构成的超材料对电场和磁场呈现出特殊的响应特性；通过对人造微结构设计不同的具体结构和形状，可以改变整个超材料的响应特性。

一般情况下，天线系统都会设置有天线罩。天线罩的目的是保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响，使天线系统工作性能比较稳定、可靠。同时减轻天线系统的磨损、腐蚀和老化，延长使用寿命。但是天线罩除了保护天线功能之外，不能够兼具其他功能，功能很单一。例如在电磁波定向辐射的需求下，现有的天线罩不能满足此要求，需要更换天线才能实现，这样就会造成既有天线的浪费。而且现有的天线罩不能尽可能多地将天线辐射的电磁波调整到特定方向上，使得接收天线能够接收的信号有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有的天线罩功能单一，不具备电磁波定向辐射的缺陷，提供一种能够将定向传播电磁波的定向传播天线罩和定向天线系统。

为了达到上述目的，本发明采用的如下技术方案：

一种定向传播天线罩，所述定向传播天线罩罩设于天线上，所述定向传播天线罩包括超材料面板，所述天线的馈源与所述超材料面板对立设置，且所述天线的馈源等效点与所述超材料面板的中心之间的连线垂直于所述超材料面板；

所述超材料面板包括核心层，所述核心层包括厚度相同且折射率分布相同的多个核心层片层，所述核心层片层包括片状的第一基材以及设置在第一基材上的多个第一人造微结构，所述核心层片层的折射率分布满足如下公式：

ni(r)=nmin+1d(ai2+s2-r2+s2);]]>

ai+12+s2-ai2+s2=λ;]]>

其中，i表示核心层片层分段数，i＝1表示核心层片层第一段、i＝2表示核心层片层第二段、......、i＝p表示核心层片层的第p段，所述核心层片层第一段最靠近核心层片层的中心；

n_i(r)表示核心层片层第i段上半径为r处的折射率值；