[发明专利]超材料频选表面及由其制成的超材料频选天线罩和天线系统

权利要求书

1.一种超材料频选表面，其特征在于，所述超材料频选表面包括至少一超材料片层，所述超材料片层包括两结合在一起的基板和置于所述两基板之间的结构层，所述结构层包括多个呈阵列排布的金属微结构，每个金属微结构包括相互正交的第一直线簇和第二直线簇，所述第一直线簇包括第一金属线段和与所述第一金属线段平行的两第二金属线段、两第三金属线段，所述两第二金属线段分别位于所述第一金属线段的两侧，所述两第三金属线段分别位于所述第一金属线段的两侧，且所述两第二金属线段分别位于所述两第三金属线段与所述第一金属线段之间，所述第二直线簇包括一垂直平分所述第一金属线段、两第二金属线段、两第三金属线段的第四金属线段和两分别位于所述第四金属线段的两侧并与所述第四金属线段平行的第五金属线段，所述两第五金属线段分别与所述第一金属线段、第二金属线段和第三金属线段的两端相连接，所述第一金属线段垂直平分所述第四金属线段和第五金属线段，所述两第三金属线段分别与所述第四金属线段和第五金属线段的两端相连接，且每个金属微结构的第一金属线段、第二金属线段和第三金属线段分别与位于其周围两相对侧的两金属微结构的第一金属线段、第二金属线段和第三金属线段相连接、第四金属线段和第五金属线段分别与位于其周围另外两相对侧的两金属微结构的第四金属线段和第五金属线段相连接。

2.根据权利要求1所述的超材料频选表面，其特征在于，每个金属微结构的两第二金属线段与第一金属线段的间距相等，均为3.7～4.2mm。

3.根据权利要求1所述的超材料频选表面，其特征在于，每个金属微结构的两第三金属线段与最靠近的相应第二金属线段的间距相等，均为1.2～1.7mm。

4.根据权利要求1所述的超材料频选表面，其特征在于，每个金属微结构的第一金属线段、第二金属线段、第三金属线段、第四金属线段和第五金属线段的宽度相等，均为0.08～0.13mm。

5.根据权利要求1所述的超材料频选表面，其特征在于，每个金属微结构及其所在的基板部分形成一个超材料单元；每个金属微结构的第一金属线段与第四金属线段的交点为金属微结构的中心，且与相应的超材料单元的中心重合；每个超材料单元的长度与宽度相等，均为10.2～12.45mm。

6.根据权利要求1所述的超材料频选表面，其特征在于，所述两基板的厚度为1.6～2.3mm。

7.根据权利要求1所述的超材料频选表面，其特征在于，每个金属微结构的两第二金属线段与第一金属线段的间距均为3.9mm、与最靠近的相应第三金属线段的间距均为1.45mm、两第五金属线段与第四金属线段的间距均为5.45mm；每个金属微结构的第一金属线段、第二金属线段和第三金属线段的宽度均为0.1mm、厚度均为0.018mm；所述两基板的厚度均为2mm。

8.根据权利要求1所述的超材料频选表面，其特征在于，所述两基板由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)制成；所述第一金属线段、第二金属线段、第三金属线段、第四金属线段和第五金属线段均是铜线。

9.一种超材料频选天线罩，其特征在于，所述超材料频选天线罩由权利要求1-8中任一项所述的超材料频选表面制成。

10.一种天线系统，包括天线，其特征在于，所述天线系统还包括设置于所述天线接收和/或发射的电磁波的传播方向上的超材料频选天线罩，所述超材料频选天线罩是权利要求9中所述的超材料频选天线罩。