[发明专利]一种用于圆极化平板天线的超导辐射单元及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于圆极化平板天线的超导辐射单元，包括：第一衬底、第二衬底、环形支撑曲面、纳米天线束和反射板；环形支撑曲面通过热熔胶嵌于超导工作片上，环形支撑曲面的内环壁形成固定第一衬底和第二衬底的夹层结构，第一衬底和第二衬底通过聚酰亚胺反向粘黏为一体，第二衬底上通过低能离子束刻蚀成规则的曲线纳米天线束，纳米天线束围成的结构单元内通过电子束蒸镀有纳米银天线，纳米天线束上覆盖由银反射层。本发明能解决传统反射面体积大，受天气影响降低性能的问题，本申请具备低抛物面和重量轻的结构，同时利用超导材料制备的阵列式天线单元，能提高天线的带宽和增益效果。

技术领域

本发明涉及微波通信及超导技术领域，特别是一种用于圆极化平板天线的超导辐射单元及制备方法。

背景技术

微波技术随着现代化的建设，已经应用在多个领域，如本地无线网络、卫星通信以及广播卫星系统等。但随着高温超导薄膜制造技术的提高，使得高温超导体在微波领域的应用得到了肯定。

众所周知，超导体的直流电阻为零，超导体的交流电阻不为零，但该阻值比一般的导体在各个领域和低温下要低很多，超导体的表面电阻比普通导体要小10到100倍，使用这种低表面电阻的超导体，能够减少插入损耗，提高微波传导的效率。

传统的微波天线反射面一直都是直接应用于广播卫星系统，但这种反射面天线拥有体积大的结构，会受天气的影响而性能降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于圆极化平板天线的超导辐射单元及制备方法，能解决传统反射面体积大，受天气影响降低性能的问题，本申请具备低抛物面和重量轻的结构，同时利用超导材料制备的阵列式天线单元，能提高天线的带宽和增益效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于圆极化平板天线的超导辐射单元，包括：

第一衬底、第二衬底、环形支撑曲面、纳米天线束和反射板；环形支撑曲面通过热熔胶嵌于超导工作片上，环形支撑曲面的内环壁形成固定第一衬底和第二衬底的夹层结构，第一衬底和第二衬底通过聚酰亚胺反向粘黏为一体，第二衬底上通过低能离子束刻蚀成规则的曲线纳米天线束，纳米天线束围成的结构单元内通过电子束蒸镀有纳米银天线，纳米天线束上覆盖由银反射层。

优选的，第一衬底和第二衬底为掺钇稳定氧化锆衬底，纳米天线束为改性BSCCO超导材料。

优选的，第一衬底中央设置有台式结构。

优选的，台式结构的厚度为100纳米。

优选的，纳米天线束为通过低能离子束刻蚀成若干阵列式单元格。

优选的，环形支撑面为两块相同支撑面通过预热压形成的夹层结构，将预热压后的环形支撑面进行热压，获得曲面状的支撑面。

一种用于圆极化平板天线的超导辐射单元的制备方法，包括以下步骤：

通过热熔胶将环形支撑曲面粘贴在超导工作片上；

利用光刻和离子束刻蚀相结合的方式在第一衬底上制备预设厚度的台式结构；

利用低能离子束刻蚀在第二衬底上制备规则的曲线纳米天线束，再通过电子束蒸镀制备纳米银天线；

通过聚酰亚胺将第二衬底反向粘贴在第一衬底上，形成两块衬底粘黏为一体。

优选的，在纳米天线束外还覆盖有银反射层。

优选的，其还包括通过热熔胶将第一衬底覆在环形支撑曲面上。

本发明的有益效果是：

（1）本申请采用两块衬底将超导材料夹持为一个整体，同时通过低能离子束刻蚀减小第一衬底的厚度，使得制备的超导天线性能突出，稳定性好；