低副瓣超材料平板天线制造技术

本实用新型专利技术适用于通讯技术领域，提供了一种低副瓣超材料平板天线，包括辐射体及设置于电磁波辐射方向的超材料平板，超材料平板包括介质板及在其表面阵列排布且使电磁波的透过率随入射角的增大而减小的导电几何结构，导电几何结构为由金属或非金属的导电材料构成的微结构，微结构包括相互平行的第一分支以及连接所述第一分支的第二分支。本实用新型专利技术在介质板的表面设置相互连接的第一分支和第二分支，使电磁波的透过率随入射角的增大而减小，减小了大角度电磁波的透过率，抑制了远区副瓣，与传统天线相比，该低副瓣超材料平板天线的远区副瓣明显降低，有效提升了天线性能，适用于各种通讯系统中。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术适用于通讯
，提供了一种低副瓣超材料平板天线，包括辐射体及设置于电磁波辐射方向的超材料平板，超材料平板包括介质板及在其表面阵列排布且使电磁波的透过率随入射角的增大而减小的导电几何结构，导电几何结构为由金属或非金属的导电材料构成的微结构，微结构包括相互平行的第一分支以及连接所述第一分支的第二分支。本技术在介质板的表面设置相互连接的第一分支和第二分支，使电磁波的透过率随入射角的增大而减小，减小了大角度电磁波的透过率，抑制了远区副瓣，与传统天线相比，该低副瓣超材料平板天线的远区副瓣明显降低，有效提升了天线性能，适用于各种通讯系统中。【专利说明】低副瓣超材料平板天线
本技术属于通讯
，特别涉及一种低副瓣超材料平板天线。
技术介绍
天线的基本功能之一是把从馈源取得的能量向周围空间辐射出去，之二是把大部分能量朝所需的方向辐射，辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣，副瓣的能量较大会影响天线的增益、方向性和抗干扰能力。为了增大主瓣能量，优化辐射的方向性，提高天线的抗干扰能力，通常要求尽量减小副瓣。现有天线的副瓣仍然占有辐射能量的较大比例，影响天线的性能。因此，如何降低天线副瓣已成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种低副瓣超材料平板天线，旨在减小降低天线副瓣，提高天线的增益和抗干扰能力。 本技术是这样实现的，一种低副瓣超材料平板天线，包括辐射体及设置于电磁波辐射方向的超材料平板，所述超材料平板包括介质板及在其表面阵列排布且使电磁波的透过率随入射角的增大而减小的导电几何结构，所述导电几何结构为由金属或非金属的导电材料构成的微结构，所述微结构包括相互平行的第一分支以及连接所述第一分支的第二分支。 进一步地，所述第二分支垂直连接于所述第一分支的中点并呈直线型。 进一步地，所述微结构还包括两对相互平行的第五分支，各所述第一分支垂直连接于各所述第五分支的中点。 进一步地，所述微结构还包括多对相互平行的第六分支以及连接所述第六分支的第七分支，所述第一分支垂直连接各所述第七分支的中点。 进一步地，相邻微结构之间的间距相等。 优选地，相邻微结构的间距为1/10?1/2波长。 进一步地，各所述微结构的形状相同且大小相等。 进一步地，所述辐射体为阵列结构辐射体。 进一步地，所述微结构设置于所述介质板之面向所述辐射体的表面。 进一步地，所述微结构设置于所述介质板的两相对表面。 进一步地，所述介质板为双面覆铜介质板。 本技术提供的低副瓣超材料平板天线在介质板的表面设置相互连接的第一分支和第二分支，电磁波入射超材料平板时，由于穿过第一分支和第二分支之间的电场的变化，使电磁波的透过率随入射角的增大而减小，进而减小了大角度电磁波的透过率，大幅度抑制了远区副瓣，与传统天线相比，该超材料平板天线的远区副瓣可降低10dB，副瓣抑制效果显著，有效提升了天线性能，适用于各种通讯系统中。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术实施例提供的低副瓣超材料平板天线的结构示意图； 图2是本技术实施例提供的低副瓣超材料平板的微结构排布示意图； 图3是本技术实施例提供的低副瓣超材料平板的微结构的一种结构示意图； 图4是本技术实施例提供的低副瓣超材料平板的微结构的又一结构示意图； 图5是本技术实施例提供的低副瓣超材料平板的微结构的再一结构示意图； 图6是本技术实施例提供的低副瓣超材料平板的透过率曲线图； 图7是本技术实施例提供的低副瓣超材料平板天线和传统天线的方向图的对比图。 【具体实施方式】 为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。 请参照图1至图3，本技术实施例提供一种低副瓣超材料平板2天线包括辐射体I及设置于电磁波辐射方向的超材料平板2，所述超材料平板2包括介质板21及在其表面阵列排布且使电磁波的透过率随入射角的增大而减小的导电几何结构，所述导电几何结构为由金属或非金属的导电材料构成的微结构22，所述微结构22包括相互平行的第一分支221以及连接所述第一分支221的第二分支222。 本实施例提供的低副瓣超材料平板2天线通过采用附有微结构22的超材料平板2对辐射电磁波进行角度选择，以达到减小天线副瓣的目的。 在该实施例中，所述微结构22为放大后的结构，以便于查看，实际制作的微结构22尺寸较小，通常与响应波长的数量级相同或相差一个数量级。该微结构22具有相互平行的第一分支221以及连接所述第一分支221的第二分支222，以使电磁波的透过率随入射角的增大而减小，进而减小大角度入射的电磁波的透过率，有效抑制远区副瓣。 在本实施例中，该微结构22可以是通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法附着在介质板21上。制作微结构22的金属可以为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金，制作微结构22的非金属导电材料可以为导电石墨、铟锡氧化物或掺招氧化锌。 该低副瓣超材料平板2天线的工作原理为:电磁波的电场和磁场的方向与电磁波的传播方向垂直，当电磁波垂直入射低副瓣超材料平板2时，磁场方向与低副瓣超材料平板2表面平行，夹角为0°，穿过谐振环的磁通量为零，电磁波可顺利穿过低副瓣超材料平板2，透过率接近100 %;当电磁波斜入射，入射角度变大，磁场方向与超材料平板22表面的夹角增大，穿过微结构22的磁通量增大，磁场变化较大，产生感应电流，对电磁波的传播起到阻碍作用，进而降低透过率。 参见图6所示的透过率与入射角的曲线图，其中纵坐标代表电磁波的透过率，横坐标代表电磁波的频率。可见，电磁波的入射角越大，透过率越低，因此该低副瓣超材料平板2对电磁波进行了角度选择，削弱了大角度电磁波的能量。而大角度传播的电磁波是产生副瓣的主要因素之一，因此，采用该低副瓣超材料平板2有效的降低了副瓣，提高了天线的增益以及方向性和抗干扰能力。参考图7，纵坐标代表天线的增益，横坐标代表与主瓣中心轴的夹角，曲线A是传统天线方向图，曲线B是本技术的天线方向图，与传统天线相t匕，本实施例提供的低副瓣超材料平板2天线的远区副瓣降低了接近1dB,副瓣抑制效果显著。 请参照图3，进一步地，所述第二分支222垂直连接于所述第一分支221的中点并呈直线型。电磁波入射时，穿过所述第一分支221与所述第二分支222之间的电场发生变化,在微结构22中产生感应电流进一步影响电磁波的透过率。增强了微结构22对电磁波的感应，提升低副瓣超材料平板2对电磁波的角度选择效应并改善微结构22的稳定性。 请参照图3和图4，进一步地，所述微结构22还包括两对相互平行的第五分支225，各所述第一分支221垂直连接于各所述第五分支225的中点。可以理解，所述第五分支225与所述第二分支222相互平行，即第二分支222连接由所述第一分支221和所述第五分支225构成的工字型结构。该结构与上述微结构22的功能相同。 请参照图3和图5，进一步地，所述微结构22还包括多对相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低副瓣超材料平板天线，其特征在于，包括辐射体及设置于电磁波辐射方向的超材料平板，所述超材料平板包括介质板及在其表面阵列排布且使电磁波的透过率随入射角的增大而减小的导电几何结构，所述导电几何结构为由金属或非金属的导电材料构成的微结构，所述微结构包括两个相互平行的第一分支以及连接所述第一分支的第二分支。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44