带通滤波超材料、天线罩和天线系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带通滤波超材料、天线罩和天线系统，其中，带通滤波超材料多层功能层，功能层包括介质层和设置在介质层上的导电几何结构，其中，多层功能层中至少一层功能层中的介质层上的导电几何结构为导电片，另一层功能层中的介质层上为网格状的导电几何结构。通过本发明专利技术，提高了天线罩的透波效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及滤波材料领域，具体而言，涉及一种带通滤波超材料、天线罩和天线系统。
技术介绍
一般地，天线都会设置有天线罩，用于保护天线不受风雨、冰雪等的环境影响。现有天线罩基本是纯材料天线罩，只起到保护天线的作用，使用纯材料天线罩在一定的范围内会影响天线的性能。其中，用于制作天线罩的纯材料为普通的物理材料，在制作纯材料天线罩时，利用半波长或四分之一波长理论，当天线罩的厚度为天线工作频段电磁波波长的一半时，天线的电磁波穿透性最好。根据不同的天线频率，改变纯材料的厚度，用以减小对电磁波的透波响应。在设计制作纯材料天线罩的时候，当天线的辐射波波长过长时，利用半波长或四分之一波长理论，纯材料天线罩会显得比较厚，进而使得整个天线罩的重量过大。另外，普通的纯材料天线罩在宽带宽角内的透波特性较差，影响天线性能，且通带外的截止特性偏差，对天线工作频段外的电磁波抑制特性不好。针对现有技术中天线罩透波效果不好的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种带通滤波超材料、天线罩和天线系统，以解决天线罩透波效果不好的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种带通滤波超材料。根据本专利技术的带通滤波超材料包括:多层功能层，功能层包括介质层和设置在介质层上的导电几何结构，其中，多层功能层中至少一层功能层中的介质层上的导电几何结构为导电片，另一层功能层中的介质层上为网格状的导电几何结构；其中所述带通滤波超材料的介质层和导电几何结构使得该带通滤波材料具有这样的介电常数和磁导率:电磁波在通过该带通滤波超材料时，预设工作频段的电磁波穿透该带通滤波超材料，而其他频段的电磁波被截止。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种天线罩包括上述带通滤波超材料，天线罩罩设在天线上。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种天线系统包括:天线和上述天线罩，天线罩罩设在天线上。通过本专利技术，采用带通滤波超材料多层功能层，功能层包括介质层和设置在介质层上的导电几何结构，其中，多层功能层中至少一层功能层中的介质层上的导电几何结构为导电片，另一层功能层中的介质层上为网格状的导电几何结构，根据介质层中不同的导电几何结构，调节带通滤波超材料的介电常数和磁导率，使通带内的电磁波具有高通透性，解决了天线罩透波效果不好的问题，进而提高了天线罩对通带内的透波效果。【附图说明】构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是根据本专利技术实施例的带通滤波超材料的剖视图；图2是根据本专利技术实施例的田字型结构的示意图；图3是根据本专利技术第一实施例的带通滤波超材料的示意图；图4是根据本专利技术第一实施例的带通滤波超材料的S21参数仿真曲线示意图；以及图5是根据本专利技术第二实施例的带通滤波超材料的S21参数仿真曲线示意图。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术实施例提供了一种带通滤波超材料。图1是根据本专利技术实施例的带通滤波超材料的剖视图。如图1所示，该带通滤波超材料包括多层功能层，功能层包括介质层20和设置在介质层上的导电几何结构10，其中，多层功能层中至少一层功能层中的介质层20上的导电几何结构为导电片，另一层功能层中的介质层上为网格状的导电几何结构。带通滤波超材料可以包括多层功能层，其中，多层功能层可以是包括一层或者多层介质层上的导电几何结构为导电片的功能层，多层功能层可以是包括一层或者多层介质层上的网格状的导电几何结构可以是一层。介质层20具有一定的机械强度，介质层20可以采用聚四氟乙烯等物理材料，也可以采用其他的非金属物理材料例如陶瓷等。导电几何结构可以为具有导电性的田字型结构或者雪花型结构或者方片型结构。导电几何结构可以采用金属材料，如金、银、铜等等，也可以采用非金属材料，如石墨等。通过本专利技术实施例，采用带通滤波超材料多层功能层，功能层包括介质层和设置在介质层上的导电几何结构，其中，多层功能层中至少一层功能层中的介质层上的导电几何结构为导电片，另一层功能层中的介质层上为网格状的导电几何结构，根据介质层中不同的导电几何结构，调节带通滤波超材料的介电常数和磁导率，使通带内的电磁波具有高通透性，解决了天线罩透波效果不好的问题，进而提高了天线罩对通带内的透波效果。优选地，多层功能层中相邻两功能层之间可以设置有夹层，也可以没有夹层，当相邻两功能层之间可以设置有夹层时，该夹层中可以设置有泡沫和/或蜂窝的材料。功能层的表面设置有保护层。该保护层可以设置在功能层一侧，也可以设置在功能层的两侧，通过设置保护层能够使得带通滤波超材料具有一定的机械强度以保护带通滤波超材料不受到损害。多层功能层中相邻两层功能层之间可以相对设置，可以错开设置，也可以是间隔设置，设置方式灵活，可以根据需要进行选择。优选地，功能层中导电几何结构的网格状可以是由三角形、四边形、五边形、六边形、圆形或椭圆形中至少一种连接成的网格状。其中，网格状的网格可以是封闭，也可以是开口的。进一步地，网格状的网格中还可以设置有直线或者曲线形成的导电几何结构，该导电几何结构包括十字型结构、一字型结构、雪花型结构、工字型结构、谐振环结构以及十字型的变形结构，其中十字型的变形结构可以是耶鲁撒冷十字型结构。根据不同的网格以及网格中的导电几何结构的不同可以调节带通滤波超材料对电磁波的透波或者抑制特性。优选地，导电片为三角形、四边形、五边形、六边形、圆形、以及椭圆形中至少一种形状的导电片。在导电片还上镂空设置有导电几何结构，该导电几何结构可以包括直线或者曲线形成的十字型、一字型、雪花型、工字型结构、谐振环结构以及十字型的变形结构的导电线材，其中十字型的变形结构可以是耶鲁撒冷十字型结构。导电片和导电线材含有以下任一种或者几种组合金属材料:固体金属材料、液体金属材料、流体状金属材料和粉状物金属材料。金属材料并不限于金、银、铜等金属，还可以使用其他的金属或者合金。金属材料可以是固体金属材料、液体金属材料、流体状金属材料和粉状物金属材料，也可以是多种状态下的金属材料的组合使用。通过采用不同的导电片从而影响带通率波超材料的透波特性。同一功能层中的不同的导电片的形状、大小、以及间距相同或者不同。不同的功能层的导电片的形状、大小、以及间距相同或者不同。不同的功能层之间的导电几何结构的形状、大小、线宽、以及间距相同或者不同。同一功能层的不同导电几何结构的形状、大小、线宽、以及间距相同或者不同。优选地，导电线材包括直线或者曲线形成的十字型、一字型、雪花型、以及十字型的变形结构，还可以包括直线或者曲线形成的田字型结构、雪花型结构或者方片型结构中至少一种。其中，田字型结构为四角开口的田字形结构；雪花型结构置于具有中心镂空圆的导电几何结构中，雪花型结构位于中心镂空圆的中心位置；方片型结构包括不连通的方片结构和连通的方片结构，连通的方片结构为镂空方片网格。图2是根据本专利技术实施例的田字型结构的示意图。如图2所示，田字型结构为四角开口的田字型结构。田字型结构的四角开口尺寸相同。图2所示a为田字型结构的长度，b为田字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带通滤波超材料，其特征在于，包括：多层功能层，所述功能层包括介质层和设置在所述介质层上的导电几何结构，其中，所述多层功能层中至少一层所述功能层中的介质层上的导电几何结构为导电片，另一层所述功能层中的介质层上为网格状的导电几何结构；其中所述带通滤波超材料的介质层和导电几何结构使得该带通滤波材料具有这样的介电常数和磁导率：电磁波在通过该带通滤波超材料时，预设工作频段的电磁波穿透该带通滤波超材料，而其他频段的电磁波被截止。

【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：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44