专利名称：一种微波天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种微波天线。
背景技术：
微波天线是通信技术领域中较常用和较重要的一种天线，其用于点对点通信，エ 作频率通常为12GHZ至15GHZ。现有的微波天线通常采用喇叭天线作为馈源且成抛物面状， 喇叭天线发出的电磁波经过抛物面状的外壳汇聚后向外辐射。现有的微波天线受限于常规材料的物理限制，其厚度、远场值和方向性均不能突破常规天线的物理极限，此种情况下，微波天线的小型化、高増益化、高方向性化都存在极大难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在干，针对现有技术的上述不足，提出一种损耗小、增益高的微波天线。本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种微波天线，包括一侧开ロ的外壳及设置在外壳另ー侧的馈源，还包括封闭所述外壳开ロ的超材料，所述馈源与超材料同轴设置，所述超材料由多片厚度相等、折射率分布相同的超材料片层构成，所述超材料片层包括基材以及周期排布于基材上的多个人造微结构，所述超材料正对馈源的位置设置有锥形反射面，所述超材料片层的折射率分布通过如下步骤得到Sl 在微波天线未设置超材料的情况下，用空气填充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 ^0 ω，其中，第i层超材料片层前表面中心点处的初始相位为豹。(ο);S2 根据公式
权利要求
1.一种微波天线，包括一侧开ロ的外壳及设置在外壳另ー侧的馈源，其特征在于还包括封闭所述外壳开ロ的超材料，所述馈源与超材料同轴设置，所述超材料由多片厚度相等、折射率分布相同的超材料片层构成，所述超材料片层包括基材以及周期排布于基材上的多个人造微结构，所述超材料正对馈源的位置设置有锥形反射面，所述超材料片层的折射率分布通过如下步骤得到Sl 在微波天线未设置超材料的情况下，用空气填充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 ^o ω，其中，第i层超材料片层前表面中心点处的初始相位为仍Q(o);Σ M,-得到超材料后表面中心点处的相位Ψ，
2.如权利要求1所述的微波天线，其特征在于所述超材料片层还包括填充层，同一超材料片层上的所有人造微结构被夹持在基材与填充层之间。
3.如权利要求2所述的微波天线，其特征在于所述填充层与基材由相同的材料制成， 所述超材料片层的总厚度为0. 818mm，其中填充层与基材的厚度均为0. 4mm，人造微结构的厚度为0. 018mm。
4.如权利要求2或3所述的微波天线，其特征在干同一超材料片层上的所有人造微结构具有相同的几何形状，且在基材上呈圆形排布，圆心处的人造微结构几何尺寸最大，相同半径处的人造微结构几何尺寸相同。
5.如权利要求4所述的微波天线，其特征在于所述人造微结构为平面雪花状的金属微结构，所述金属微结构具有相互垂直平分的第一金属线及第二金属线，所述第一金属线两端连接有相同长度的两个第一金属分支，所述第一金属线两端连接在两个第一金属分支的中点上，所述第二金属线两端连接有相同长度的两个第二金属分支，所述第二金属线两端连接在两个第二金属分支的中点上，所述第一金属分支与第二金属分支的长度相等。
6.如权利要求1所述的微波天线，其特征在于所述外壳与锥形反射面的反射部均由 PEC材料制成。
7.如权利要求1所述的微波天线，其特征在于所述超材料呈圆柱形平板状，其直径为 600mmo
8.如权利要求1所述的微波天线，其特征在于所述超材料的中间位置具有一通孔，所述锥形反射面包括锥形的反射部及连接在反射部底部的连接部，所述连接部嵌入通孔中， 所述反射部与连接部均为中空结构。
9.如权利要求8所述的微波天线，其特征在于所述超材料片层的折射率变化范围为 1. 89-6。
10.如权利要求8所述的微波天线，其特征在于所述馈源为矩形波导或圆形波导，其开ロ端正对锥形反射面的反射部。
全文摘要
本发明公开一种微波天线，包括一侧开口的外壳、设置在外壳另一侧的馈源以及封闭所述外壳开口的超材料，所述馈源与超材料同轴设置，所述超材料由多片厚度相等、折射率分布相同的超材料片层构成，所述超材料片层包括基材以及周期排布于基材上的多个人造微结构，所述超材料正对馈源的位置设置有锥形反射面，所述超材料片层的折射率分布通过初始相位法得到。本发明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，在形成代码后，使用者仅需掌握代码的使用即可，便于大规模推广，并且添加超材料后的微波天线其厚度变薄、质量变轻且方向性得到较大增强，损耗小，增益高。
文档编号H01Q19/10GK102544741SQ20111033343
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者刘若鹏, 季春霖, 岳玉涛, 李星昆 申请人:深圳光启高等理工研究院