[发明专利]一种微波天线

摘要

本发明公开一种微波天线，其包括馈源、紧贴于馈源口径面且形状与馈源口径面相适配的第一超材料、紧邻第一超材料上下表面设置的第二超材料以及与第一超材料、第二超材料构成封闭腔体的外壳，与第一超材料和第二超材料相对的外壳表面为金属反射面，馈源、第一超材料以及金属反射面的中心轴线重合。本发明馈源辐射的电磁波经过第一超材料发散后被金属反射面反射，第一超材料扩散的电磁波和金属反射面反射的电磁波经过第二超材料后以平面波辐射出去。第一超材料和反射面使得微波天线厚度变薄，第二超材料使得天线方向性增强。且本发明中构成第二超材料的超材料片层上的折射率分布通过初始相位法得到，其计算过程易于实现程序化、代码化，使用者仅需掌握代码的使用即可，便于大规模推广。

主权项

1.一种微波天线，其特征在于：包括馈源、紧贴于所述馈源口径面且形状与所述馈源口径面相适配的第一超材料、紧邻所述第一超材料上下表面设置的第二超材料以及与所述第一超材料、第二超材料构成封闭腔体的外壳，与第一超材料和第二超材料相对的外壳表面为金属反射面，所述馈源、所述第一超材料以及所述金属反射面的中心轴线重合；所述第一超材料包括第一基材以及在第一基材上周期排布的多个第一人造金属微结构，所述第一超材料的折射率以其中心点为圆心呈同心圆形分布，圆心处的折射率最小，相同半径处折射率相同，随着半径的增大折射率增大；所述第二超材料由多片超材料片层叠加构成，每片超材料片层包括第二基材以及在第二基材上周期排布的多个第二人造金属微结构，所述超材料片层的折射率分布通过如下步骤得到：S1：在微波天线未设置第二超材料的情况下，用空气填充第二超材料区域并标注出各超材料片层的边界，测试并记录所述馈源辐射的电磁波在第i层超材料片层前表面的初始相位其中，第i层超材料片层前表面中心点处的初始相位为S2：根据公式得到第二超材料后表面的相位Ψ，其中，d为每层超材料片层的厚度，λ为馈源辐射的电磁波波长，n_max为所述第二超材料所具有的最大折射率值，M为构成所述第二超材料的超材料片层的总层数；S3：根据公式得到超材料片层各点的折射率n(y)，其中，y为超材料片层上任一点距超材料片层中心轴线的距离。