[发明专利]一种蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜

权利要求书

1.一种蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，所述介质透镜包括：离散介质透镜(1)和馈源天线，其中，

所述离散介质透镜(1)的形状为正六边形，所述离散介质透镜(1)包括呈阵列分布的若干介质单元结构，且每个所述介质单元结构包括依次设置的空气柱(11)、介质柱(12)和十字形介质柱(13)，其中，所述空气柱(11)和所述介质柱(12)均为正六边形，所述介质柱(12)的一端设置有正六边形凹槽结构，所述空气柱(11)位于所述介质柱(12)的所述正六边形凹槽结构中，所述十字形介质柱(13)的一端与远离所述空气柱(11)的所述介质柱(12)的一端相连接；

所述馈源天线处于靠近所述空气柱(11)的一侧，在高度方向上，靠近所述馈源天线的所述离散介质透镜(1)的面为平面，远离所述馈源天线的所述离散介质透镜(1)的面为曲面。

2.根据权利要求1所述的蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，相邻的两个所述介质单元结构之间的距离为零。

3.根据权利要求1所述的蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，所有所述介质柱(12)的高度从边缘至中心逐渐增大，所有所述十字形介质柱(13)的高度均相等。

4.根据权利要求1所述的蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，所述介质柱(12)在高度为h时提供的修正透射相位的计算公式为：

φ_c＝φ_h-2π(h_max-h)/λ₀

其中，h为所述介质柱(12)的高度，φ_c为修正透射相位，φ_h为在工作频率下的透射相位，h_max为所述介质柱(12)的最大高度，λ₀为在工作频率下的波长。

5.根据权利要求4所述的蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，所述离散介质透镜(1)的补偿相位的计算公式为：

mod[φ_tot(x_max,y_max)-φ_tot(x,y),2k₁π]＝φ_c-φ_c(x_max,y_max)

其中，φ_tot(x,y)为坐标(x,y)处所述离散介质透镜(1)的补偿相位，k₀为传播常数，且k₀＝2π/λ₀，F₀为焦距，mod为取余函数，φ_c(x_max,y_max)为所述介质柱(12)的最小高度所对应的相位，(x_max,y_max)为距离原点最远的介质单元结构的中心坐标，k₁为最大高度h_max的所述介质柱(12)的最大相移2k₁π的周期。

6.根据权利要求1所述的蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，所述离散介质透镜(1)的材料包括3D打印材料。

7.根据权利要求1所述的蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，所述介质柱(12)的高度与透射相位之间的关系为：

φ＝-47.13*h+235.2632；

其中，φ为透射相位，h为介质柱(12)的高度，且5≤h≤70。

8.根据权利要求1所述的蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，所述介质柱(12)的外边长h1为中心频率对应波长的1/4，所述介质柱(12)的内边长h2为外边长h1的0.76倍。

9.根据权利要求1所述的蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，所述馈源天线包括线极化天线。

10.根据权利要求9所述的蜂窝状超宽带高增益六边形阵列介质透镜，其特征在于，所述馈源天线为喇叭天线。