專利名稱：超材料天線罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線罩，更具體地說，涉及一種超材料天線罩。
背景技術(shù)：
超材料，俗稱超材料，是一種新型人工合成材料，是由非金屬材料制成的基板和附著在基板表面上或嵌入在基板內(nèi)部的多個人造微結(jié)構(gòu)構(gòu)成的?；蹇梢蕴摂M地劃分為矩形陣列排布的多個基板單元，每個基板單元上附著有人造微結(jié)構(gòu)，從而形成一個超材料單元， 整個超材料是由很多這樣的超材料單元組成的，就像晶體是由無數(shù)的晶格按照一定的排布構(gòu)成的。每個超材料單元上的人造微結(jié)構(gòu)可以相同或者不完全相同。人造微結(jié)構(gòu)是由金屬絲組成的具有一定幾何圖形的平面或立體結(jié)構(gòu)，例如組成圓環(huán)形、工字形的金屬絲等。由于人造微結(jié)構(gòu)的存在，每個超材料單元具有不同于基板本身的電磁特性，因此所有的超材料單元構(gòu)成的超材料對電場和磁場呈現(xiàn)出特殊的響應(yīng)特性；通過對人造微結(jié)構(gòu)設(shè)計不同的具體結(jié)構(gòu)和形狀，可以改變整個超材料的響應(yīng)特性。目前的天線罩通常使用常規(guī)材料，比如玻璃鋼等，透波性能不太高，在惡劣環(huán)境， 抗干擾能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述透波性能不高、抗干擾能力較差的缺陷，提供一種超材料天線罩。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種超材料天線罩，包括至少一個超材料片層，每個超材料片層包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板，所述第一基板的面向第二基板的表面上附著有至少一個人造微結(jié)構(gòu)；所述人造微結(jié)構(gòu)包括共交點的四個支路，任一所述支路的一端與所述交點相連， 另一端為自由端，所述支路包括至少一個彎折部，任一所述支路以所述交點為旋轉(zhuǎn)中心依次順時針旋轉(zhuǎn)90度、180度和270度后分別與其他三個支路重合。在本發(fā)明所述的天線罩中，所述人造微結(jié)構(gòu)的彎折部為直角。在本發(fā)明所述的天線罩中，任一所述支路的自由端連接有一線段。在本發(fā)明所述的天線罩中，任一所述支路的自由端與所述線段的中點相連。在本發(fā)明所述的天線罩中，任一所述支路包括兩個彎折部。在本發(fā)明所述的天線罩中，所述兩個彎折部的尺寸相同。在本發(fā)明所述的天線罩中，所述人造微結(jié)構(gòu)由銅線或者銀線制成。在本發(fā)明所述的天線罩中，所述基板為陶瓷材料。在本發(fā)明所述的天線罩中，所述基板為聚四氟乙烯、鐵電材料、鐵氧材料、鐵磁材料。在本發(fā)明所述的天線罩中，所述基板為FR-4。實施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果通過在基板上附著特定形狀的人造微結(jié)構(gòu)，得到需要的電磁響應(yīng)，使得基于超材料的天線罩的透波性能增強，抗干擾能力增加。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是依據(jù)本發(fā)明一實施例的超材料天線罩的一個超材料片層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是由多個圖1所示的超材料片層堆疊形成的超材料天線罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是依據(jù)本發(fā)明一實施例的超材料片層的拆分結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是人造微結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是超材料天線罩的S參數(shù)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種超材料天線罩，包括至少一個超材料片層1，如圖1和圖2所示。 每個超材料片層1包括兩個相對設(shè)置的基板和附著在兩基板之間的陣列排布的人造微結(jié)構(gòu)。當(dāng)超材料片層1有多個時，各個超材料片層1沿垂直于片層的方向疊加，并通過機械連接、焊接或粘合的方式組裝成一體，如圖2所示。圖3示出了超材料片層的拆分結(jié)構(gòu)示意圖。包括至少一個超材料片層1，每個超材料片層1包括兩塊相同的均勻等厚的片狀基板相對設(shè)置的第一基板10和第二基板20，所述第一基板10的面向第二基板20的表面上附著有陣列排布的人造微結(jié)構(gòu)30 ；如圖4所示，人造微結(jié)構(gòu)30包括共交點的四個支路，任一所述支路的一端與所述交點相連，另一端為自由端，所述支路包括至少一個彎折部，任一所述支路以所述交點為旋轉(zhuǎn)中心依次順時針旋轉(zhuǎn)90度、180度和270度后分別與其他三個支路重合。第一基板10和第二基板20之間通過填充液態(tài)基板原料或者通過組裝相互連接在一起。人造微結(jié)構(gòu)30通過蝕刻的方式附著在第一基板10上，當(dāng)然人造微結(jié)構(gòu)30也可以采用電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或者離子刻等方式附著在第一基板10上?；宀捎肍R-4材料，當(dāng)然也可以采用其他材料制成，比如陶瓷、聚四氟乙烯、鐵電材料、鐵氧材料或者鐵磁材料制成。人造微結(jié)構(gòu)30采用銅線制成，當(dāng)然也可以采用銀線、ΙΤ0、石墨或者碳納米管等導(dǎo)電材料制成。如圖4所示，本實施例中的人造微結(jié)構(gòu)的彎折部為直角，每一支路的自由端連接有一線段，任一支路的自由端與所述線段的中點相連。在本實施例中，每一支路包括兩個尺寸相同的彎折部。其中每一支路的尺寸參數(shù)如下a = 0. 3mm, b = 0. 1mm, c = 0. lmm, d = 0. 05mm, e = 2. 2mm, f = 1. 6mm。每一支路的寬度均為 0. 05mm。本實施例的超材料天線罩的S參數(shù)隨頻率變化的示意圖如圖5所示，在頻段 11. 2 15. 5GHz內(nèi)，S21、Sll參數(shù)很理想，特別是12GHz左右，S21 > -0. 5。中心頻率為 13.247GHz。在12GHz以上，天線罩整體具有良好的透波性能。而且還可以滿足特殊場合的需求，具有廣闊的應(yīng)用前景。本發(fā)明通過在基板上附著特定形狀的人造微結(jié)構(gòu)，得到需要的電磁響應(yīng)，使得基于超材料的天線罩的透波性能增強，抗干擾能力增加。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超材料天線罩，其特征在于，包括至少一個超材料片層，每個超材料片層包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板，所述第一基板的面向第二基板的表面上附著有至少一個人造微結(jié)構(gòu)；所述人造微結(jié)構(gòu)包括共交點的四個支路，任一所述支路的一端與所述交點相連，另一端為自由端，所述支路包括至少一個彎折部，任一所述支路以所述交點為旋轉(zhuǎn)中心依次順時針旋轉(zhuǎn)90度、180度和270度后分別與其他三個支路重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線罩，其特征在于，所述人造微結(jié)構(gòu)的彎折部為直角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線罩，其特征在于，任一所述支路的自由端連接有一線段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線罩，其特征在于，任一所述支路的自由端與所述線段的中點相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線罩，其特征在于，任一所述支路包括兩個彎折部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線罩，其特征在于，所述兩個彎折部的尺寸相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的天線罩，其特征在于，所述人造微結(jié)構(gòu)由銅線或者銀線制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的天線罩，其特征在于，所述基板為陶瓷材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的天線罩，其特征在于，所述基板為聚四氟乙烯、鐵電材料、鐵氧材料、鐵磁材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的天線罩，其特征在于，所述基板為FR-4。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超材料天線罩，包括至少一個超材料片層，每個超材料片層包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板，所述第一基板的面向第二基板的表面上附著有至少一個人造微結(jié)構(gòu)；所述人造微結(jié)構(gòu)包括共交點的四個支路，任一所述支路的一端與所述交點相連，另一端為自由端，所述支路包括至少一個彎折部，任一所述支路以所述交點為旋轉(zhuǎn)中心依次順時針旋轉(zhuǎn)90度、180度和270度后分別與其他三個支路重合。通過在基板上附著特定形狀的人造微結(jié)構(gòu)，得到需要的電磁響應(yīng)，使得基于超材料的天線罩的透波性能增強，抗干擾能力增加。
文檔編號H01Q1/42GK102479994SQ20111033774
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 王海蓮 申請人:深圳光啟高等理工研究院