超材料滤波结构、天线罩和天线系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种超材料滤波结构、天线罩和天线系统。其中，超材料滤波结构包括：多个叠层设置的基板；至少一个导电几何结构层，每个导电几何结构层设置在对应的基板上，导电几何结构层包括多个依次排列的导电单元，导电单元包括导电环以及位于导电环内侧的导电片，其中，导电片与导电环间隔设置，多个导电环连接设置。本实用新型专利技术解决了现有技术中单一材料制成的天线罩无法有效截止X波段之外的电磁波的问题。

Supermaterial filter structure, radome and antenna system

The utility model provides a supermaterial filter structure, an antenna cover and an antenna system. Among them, including the metamaterial filter structure: a plurality of laminated substrate arranged; at least one conductive geometry layer, each conductive layer is arranged on the corresponding geometric structure of substrate, conductive geometry layer includes a plurality of conductive elements arranged in the conducting unit comprises a conductive ring and arranged on the conductive ring inside the conductive piece. The conductive plate and the conductive ring spacing, a plurality of conductive ring connection settings. The utility model solves the problem that the radome made from the single material in the existing technology can not effectively cut off the electromagnetic wave outside the X band.

【技术实现步骤摘要】
超材料滤波结构、天线罩和天线系统
本技术涉及天线系统
，具体而言，涉及一种超材料滤波结构、天线罩和天线系统。
技术介绍
天线系统一般设置有天线罩。设置天线罩的目的是保护天线免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等外部环境的影响，使天线系统工作性能比较稳定、可靠。同时，天线罩还可以减轻天线的磨损、腐蚀和老化，延长天线的使用寿命。现有技术中，天线罩通常由低损耗的单一材料制成。单一材料的透波性能比较均一，工作频段和相邻频段的电磁波均可透过天线罩。因此，天线罩无法对工作频段以外的电磁波进行有效抑制，使得工作频段外的电磁波容易干扰天线的正常工作。当工作频段为X波段时，即工作频段的电磁波频率在8GHz到12GHz之间，单一材料制成的天线罩无法有效截止X波段之外的电磁波。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种超材料滤波结构、天线罩和天线系统，以解决现有技术中单一材料制成的天线罩无法有效截止X波段之外的电磁波的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种超材料滤波结构，超材料滤波结构包括：多个叠层设置的基板；至少一个导电几何结构层，每个导电几何结构层设置在对应的基板上，导电几何结构层包括多个依次排列的导电单元，导电单元包括导电环以及位于导电环内侧的导电片，其中，导电片与导电环间隔设置，多个导电环连接设置。进一步地，多个导电几何结构层上的导电单元在叠置方向上的投影至少部分重叠。进一步地，导电环的几何中心点与导电片的几何中心点重合。进一步地，导电环为多边形环，且任意相邻两个彼此连接的导电环共边。进一步地，导电环为正四边形环。进一步地，导电几何结构层的多个导电单元在基板上呈矩形阵列排布。进一步地，导电环的外边缘的边长为L1，导电环的外边缘与内边缘之间的距离为H1，其中，4.9mm≤L1≤6mm，0.36mm≤H1≤0.44mm。进一步地，导电环为正六边形环。进一步地，导电几何结构层的多个导电单元在基板上呈蜂窝状排列设置。进一步地，导电环的外边缘的边长为L3，导电环的外边缘与内边缘之间的距离为H4，其中，2.7mm≤L3≤3.3mm，0.31mm≤H4≤0.39mm。进一步地，导电片为多边形或者圆形。进一步地，导电片为圆形，导电片的直径为D，其中，3.06mm≤D≤3.74mm。进一步地，导电片为正方形。进一步地，导电片的边长为L2，其中，3.6mm≤L2≤4.4mm。进一步地，导电几何结构层的厚度为H2，其中，0.016mm≤H2≤0.02mm。进一步地，基板的厚度为H3，其中，0.9mm≤H3≤1.1mm。根据本技术的另一个方面，提供了一种天线罩，包括超材料滤波结构，超材料滤波结构为前述的超材料滤波结构。根据本技术的第三个方面，提供了一种天线系统，包括天线和罩设在天线上的天线罩，天线罩为前述的天线罩。应用本技术的技术方案，多个导电环连接在一起，等效于电感，可以抑制低频段的电磁波透过；间隔设置的导电环与导电片等效于LC电路，等效LC电路谐振频率外的高频段电磁波被抑制，而在等效LC电路谐振频率附近的电磁波具有良好的透波性。因此，超材料滤波结构在X波段具有良好的透波性能，而在低于和高于X波段的频带具有良好的截止性能。用上述超材料滤波结构制成的天线罩不但可以保证X波段电磁波的高透射率，而且可以有效截止X波段之外的电磁波。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的超材料滤波结构的实施例的立体结构示意图；图2示出了图1的超材料滤波结构中导电几何结构层的导电单元的实施例一的剖视图；图3示出了图1的超材料滤波结构的导电几何结构层的主视图；图4示出了图1的超材料滤波结构中导电几何结构层的导电单元的实施例二的剖视图；图5示出了图1的超材料滤波结构中导电几何结构层的导电单元的实施例三的剖视图；图6示出了频率为0至20GHZ的横电波(TE波)照射到图1的超材料滤波结构时的插入损耗曲线；以及图7示出了频率为0至20GHZ的横磁波(TM波)照射到图1的超材料滤波结构时的插入损耗曲线。其中，上述附图包括以下附图标记：10、基板；20、导电几何结构层；21、导电单元；211、导电环；212、导电片。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技术。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。为了解决现有技术中的单一材料制成的天线罩无法有效截止X波段之外的电磁波的问题，本技术提供了一种超材料滤波结构、天线罩和天线系统。在本技术及本技术的实施例中，天线系统包括天线和罩设在天线上的天线罩。在本技术及本技术的实施例中，天线罩包括超材料滤波结构。可选地，天线罩由超材料滤波结构围成。本技术的实施例中，超材料滤波结构包括多个叠层设置的基板10和多个导电几何结构层20。多个导电几何结构层20与多个基板10依次交替设置，每个导电几何结构层20设置在对应的基板10上。导电几何结构层20包括多个依次排列的导电单元21。导电单元21包括导电环211以及位于导电环211内侧的导电片212。其中，导电片212与导电环211间隔设置，多个导电环211连接设置。通过上述设置，多个导电环211连接在一起，等效于电感，可以抑制低频段的电磁波透过；间隔设置的导电环211与导电片212等效于LC电路，等效LC电路谐振频率外的高频段电磁波被抑制，而在等效LC电路谐振频率附近的电磁波具有良好的透波性。因此，上述超材料滤波结构在X波段具有良好的透波性能，而在低于和高于X波段的频带具有良好的截止性能。用上述超材料滤波结构制成的天线罩不但可以保证X波段电磁波的高透射率，而且可以有效截止X波段之外的电磁波。进一步地，多个基板10可以提高超材料滤波结构的机械强度。设置多个导电几何结构层20可以提高超材料滤波结构的截止性能。具体地，每个导电几何结构层20均设置在与该导电几何结构层20相邻的两个基板10之间。与导电几何结构层20设置于基板10的外侧相比，导电几何结构层20设置在相邻两个基板10之间可以避免导电几何结构层20损坏，影响滤波性能。同时，相邻两个基板10之间只设置一个导电几何结构层20，可以避免相邻两个基板10之间具有多个导电几何结构层20时，多个导电几何结构层20难以贴合或相互干扰，影响超材料滤波结构的机械连接强度和滤波效果。可选地，多个导电环211为一体成型结构。这样，可以提高多个导电环211本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超材料滤波结构，其特征在于，所述超材料滤波结构包括：多个叠层设置的基板(10)；至少一个导电几何结构层(20)，每个所述导电几何结构层(20)设置在对应的所述基板(10)上，所述导电几何结构层(20)包括多个依次排列的导电单元(21)，所述导电单元(21)包括导电环(211)以及位于所述导电环(211)内侧的导电片(212)，其中，所述导电片(212)与所述导电环(211)间隔设置，多个所述导电环(211)连接设置。

【技术特征摘要】
1.一种超材料滤波结构，其特征在于，所述超材料滤波结构包括：多个叠层设置的基板(10)；至少一个导电几何结构层(20)，每个所述导电几何结构层(20)设置在对应的所述基板(10)上，所述导电几何结构层(20)包括多个依次排列的导电单元(21)，所述导电单元(21)包括导电环(211)以及位于所述导电环(211)内侧的导电片(212)，其中，所述导电片(212)与所述导电环(211)间隔设置，多个所述导电环(211)连接设置。2.根据权利要求1所述的超材料滤波结构，其特征在于，多个所述导电几何结构层(20)上的所述导电单元(21)在叠置方向上的投影至少部分重叠。3.根据权利要求1或2所述的超材料滤波结构，其特征在于，所述导电环(211)的几何中心点与所述导电片(212)的几何中心点重合。4.根据权利要求1或2所述的超材料滤波结构，其特征在于，所述导电环(211)为多边形环，且任意相邻两个彼此连接的所述导电环(211)共边。5.根据权利要求4所述的超材料滤波结构，其特征在于，所述导电环(211)为正四边形环。6.根据权利要求5所述的超材料滤波结构，其特征在于，所述导电几何结构层(20)的多个所述导电单元(21)在所述基板(10)上呈矩形阵列排布。7.根据权利要求5所述的超材料滤波结构，其特征在于，所述导电环(211)的外边缘的边长为L1，所述导电环(211)的外边缘与内边缘之间的距离为H1，其中，4.9mm≤L1≤6mm，0.36mm≤H1≤0.44mm。8.根据权利要求4所述的超材料滤波结构，其特征在于，所述导电环...

【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