[发明专利]基于梯度折射率超材料的宽频带低副瓣龙伯透镜天线

权利要求书

1.一种基于梯度折射率超材料的宽频带低副瓣龙伯透镜天线，包括超材料透镜(1)和馈源(2)两部分，馈源(2)放置在超材料透镜(1)的外表面，其特征在于：

超材料透镜(1)由N个不同等效介电常数的光子晶体晶胞(12)构成，这些光子晶体晶胞以晶格常数a为周期在空间周期性地排列成球体，其中R为球体半径；

每个光子晶体晶胞(12)采用按照金刚石结构或木块堆积结构排列的数根长度相等、半径相等的介质柱(121)，相邻光子晶体晶胞的介质柱(121)相互连接，每个光子晶体晶胞的介质柱(121)半径不同，以实现所需的等效介电常数。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，超材料透镜(1)正中心位置处的光子晶体晶胞(12)其等效介电常数最大为2，并沿着径向光子晶体晶胞(12)的等效介电常数逐渐减小，直到等效介电常数减小到1。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，介质柱(121)半径与整个光子晶体晶胞的等效介电常数呈正比关系，即晶胞所需的等效介电常数越大，则构成晶胞的介质柱(121)半径就越大。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，介质柱(121)材料的介电常数ε_p为2～4。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，光子晶体晶胞(12)的晶格常数a根据工作频段确定，其取值为中心频率波长的1/4～1/10。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，光子晶体晶胞(12)构成的球体半径R为4cm～12cm，半径越大，辐射效率越高，天线增益越高。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，馈源(2)选择工作在X波段的波导WR-90(21)和工作在Ku波段的波导WR-62(22)，这两个波导同时工作或单独工作，且通过将波导沿着超材料透镜(1)表面移动实现多波束扫描。