一种基于人工电磁材料的透镜天线及通信设备的制作方法

文档序号:25609533发布日期:2021-06-25 14:39阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,包括:人工电磁材料透镜和馈源天线,其中,所述人工电磁材料透镜位于所述馈源天线的上方,所述人工电磁材料透镜至少包括核心层;所述人工电磁材料透镜,沿包括x方向和y方向在内的任意一个方向或两个方向上设置由透镜中心到边缘不同口径大小或不同间距排列的一系列孔,使得所述人工电磁材料透镜在包括x方向和y方向在内的任意一个方向或两个方向上具有递增的折射率分布,实现天线的宽波束,其中,所述一系列孔,其形状采用包括圆形、椭圆形、多边形在内的任意一种形式,或多种形式之间的任意组合;所述馈源天线,用于发射电磁波,其相位中心位于所述人工电磁材料透镜的法线上。2.根据权利要求1所述的基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,所述人工电磁材料透镜,包括:所述核心层;所述核心层x方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿y方向上设置相同间距、直径相同的孔,实现方向图xoz方向上的宽波束;或所述核心层y方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿x方向上设置相同间距、直径相同的孔,实现方向图yoz方向上的宽波束;或所述核心层x方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿y方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,实现包括xoz方向和yoz方向在内的3d空间上的宽波束。3.根据权利要求1所述的基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,所述人工电磁材料透镜,包括:所述核心层和匹配层;所述匹配层,进一步包括第一匹配层、第二匹配层、第三匹配层和第四匹配层;其中,所述第一匹配层设置于所述核心层的正下方,所述馈源天线的正上方;所述第二匹配层设置于所述核心层的正上方;所述第三匹配层设置于所述第一匹配层的正下方;所述第四匹配层设置于第二匹配层的正上方;设置所述匹配层时,至少设置所述第一匹配层、所述第二匹配层、所述第三匹配层和所述第四匹配层中的任意一层结构,或同时设置第一匹配层和第二匹配层两层结构,或同时设置第一匹配层和第三匹配层两层结构,或同时设置第二匹配层和第四匹配层两层结构,或同时设置第一匹配层、第二匹配层和第三匹配层三层结构,或同时设置第一匹配层、第二匹配层和第四匹配层三层结构,或同时设置第一匹配层、第二匹配层、第三匹配层和第四匹配层四层结构。4.根据权利要求3所述的基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,还包括:所述核心层x方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿y方向上设置相同间距、直径相同的孔,对应的,所述匹配层x方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿y方向上设置相同间距、直径相同的孔,实现方向图xoz方向上的宽波束;或所述核心层沿x方向和y方向上均设置相同间距、直径相同的孔或不开孔,对应的,所述
匹配层x方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿y方向上设置相同间距、直径相同的孔,实现方向图xoz方向上的宽波束;或所述核心层y方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿x方向上设置相同间距、直径相同的孔,对应的,所述匹配层y方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿x方向上设置相同间距、直径相同的孔,实现方向图yoz方向上的宽波束;或所述核心层沿x方向和y方向上均设置相同间距、直径相同的孔或不开孔,对应的,所述匹配层y方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿x方向上设置相同间距、直径相同的孔,实现方向图yoz方向上的宽波束;或所述核心层x方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿y方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,对应的,所述匹配层x方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿y方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,实现包括xoz方向和yoz方向在内的3d方向上的宽波束;或所述核心层沿x方向和y方向上均设置相同间距、直径相同的孔或不开孔,对应的,所述匹配层x方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,沿y方向上由透镜中心到边缘设置相同间距、直径递减的孔实现折射率的递增,实现包括xoz方向和yoz方向在内的3d方向上的宽波束。5.根据权利要求3所述的基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,还包括:所述第一匹配层的厚度设置为四分之一波长;所述第一匹配层的等效介电常数介于所述核心层等效介电常数和第三匹配层介电常数之间;所述第二匹配层的厚度设置为四分之一波长;所述第二匹配层的等效介电常数介于所述核心层等效介电常数和第四匹配层的介电常数之间;所述第三匹配层的厚度设置为四分之一波长;所述第三匹配层的等效介电常数介于所述第一匹配层等效介电常数和1之间;所述第四匹配层的厚度设置为四分之一波长;所述第四匹配层的等效介电常数介于所述第二匹配层等效介电常数和1之间。6.根据权利要求1所述的基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,所述馈源天线采用包括单线极化天线、双线极化天线、圆极化天线或双圆极化天线在内的任意一种。7.根据权利要求1所述的基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,所述馈源天线,具体为:微带贴片天线,工作模式为tm01模式。8.根据权利要求7所述的基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,所述微带贴片天线,包括:辐射贴片、介质基板、地板和激励点;
所述辐射贴片、所述介质基板、所述地板,从上到下依次设置;所述激励点设置于所述辐射贴片的水平中轴线上;所述辐射贴片设置于所述介质基板的正中央。9.根据权利要求1所述的基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,所述核心层采用包括塑料、玻璃、陶瓷、pcb在内的任意一种材料。10.根据权利要求1所述的基于人工电磁材料的透镜天线,其特征在于,所述匹配层采用包括塑料、玻璃、陶瓷、pcb在内的任意一种材料。11.一种通信设备,其特征在于,采用权利要求1

10中任意一项所述的基于人工电磁材料的透镜天线。
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