本發(fā)明涉及天線領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種前饋式微波天線。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有的前饋式微波天線，通常由金屬拋物面及位于金屬拋物面焦點(diǎn)的輻射源構(gòu)成，金屬拋物面的作用為將外部的電磁波反射給輻射源或?qū)⑤椛湓窗l(fā)射的電磁波反射出去。金屬拋物面的面積以及金屬拋物面的加工精度直接決定微波天線的各項(xiàng)參數(shù)，例如增益、方向性等。但現(xiàn)有的前饋式微波天線存在以下缺點(diǎn)：一是從金屬拋物面反射的電磁波部分會(huì)被輻射源阻擋造成一定的能量損失，二是金屬拋物面制作困難，成本較高。金屬拋物面通常利用模具鑄造成型或者采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工的方法。第一種方法的工藝流程包括：制作拋物面模具、鑄造成型拋物面和進(jìn)行拋物反射面的安裝。工藝比較復(fù)雜，成本高，而且拋物面的形狀要比較準(zhǔn)確才能實(shí)現(xiàn)天線的定向傳播，所以對(duì)加工精度的要求也比較高。第二種方法采用大型數(shù)控機(jī)床進(jìn)行拋物面的加工，通過編輯程序，控制數(shù)控機(jī)床中刀具所走路徑，從而切割出所需的拋物面形狀。這種方法切割很精確，但是制造這種大型數(shù)控機(jī)床比較困難，而且成本比較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種加工簡(jiǎn)單、成本低廉、增益較高的前饋式微波天線。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，提出一種前饋式微波天線，包括固定于天線罩上的饋源、與所述饋源相對(duì)設(shè)置的金屬反射板，設(shè)置于金屬反射板內(nèi)側(cè)表面的超材料，與所述天線罩、所述金屬反射板構(gòu)成密封腔體的外殼；所述超材料包括多片折射率分布相同的功能超材料片層，所述功能超材料片層包括基材以及在基材上周期排布的多個(gè)第一人造金屬微結(jié)構(gòu)，所述功能超材料片層上以其中心點(diǎn)為圓心，半徑為r處的折射率n0(r)為：其中，ss為饋源距所述超材料表面的垂直距離，λ為饋源輻射的電磁波的波長(zhǎng)，nmax為所述超材料的最大折射率值，nmin為所述超材料的最小折射率值。進(jìn)一步地，所述功能超材料片層還包括覆蓋于所述多個(gè)第一人造金屬微結(jié)構(gòu)上的覆蓋層，所述覆蓋層的材質(zhì)和厚度均與所述基材的材質(zhì)和厚度相同。進(jìn)一步地，所述超材料還包括設(shè)置于所述功能超材料片層上的多片折射率分布不同的匹配超材料片層。進(jìn)一步地，所述匹配層包括沿饋源輻射電磁波方向依次排列的第一匹配超材料片層、第二匹配超材料片層、第三匹配超材料片層以及第四匹配超材料片層，所述第一匹配超材料片層包括基材以及在基材上周期排布的第二人造金屬微結(jié)構(gòu)，所述第二匹配超材料片層包括基材以及在基材上周期排布的第三人造金屬微結(jié)構(gòu)，所述第三匹配超材料片層包括基材以及在基材上周期排布的第四人造金屬微結(jié)構(gòu)，所述第四匹配超材料片層包括基材以及在基材上周期排布的第五人造金屬微結(jié)構(gòu)；所述第一匹配超材料片層折射率分布均勻，其各點(diǎn)折射率均為所述超材料最小折射率nmin；所述第二匹配超材料片層以其中心點(diǎn)為圓心，半徑為r的折射率所述第三匹配超材料片層以其中心點(diǎn)為圓心，半徑為r的折射率所述第四匹配超材料片層以其中心點(diǎn)為圓心，半徑為r的折射率進(jìn)一步地，所述覆蓋層與所述基材的厚度均為0.4毫米，所述第一人造金屬微結(jié)構(gòu)的厚度為0.018毫米。進(jìn)一步地，所述第一至第四匹配超材料片層均還包括覆蓋于所述第二至第五人造金屬微結(jié)構(gòu)上的覆蓋層。進(jìn)一步地，所述覆蓋層與所述基材厚度均為0.4毫米，所述第二至第五人造金屬微結(jié)構(gòu)的厚度均為0.018毫米。進(jìn)一步地，所述第一至第五人造金屬微結(jié)構(gòu)均為銅線或銀線構(gòu)成的金屬微結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法分別附著于基材上。進(jìn)一步地，所述金屬微結(jié)構(gòu)呈平面雪花狀，所述金屬微結(jié)構(gòu)具有相互垂直平分的第一金屬線及第二金屬線，所述第一金屬線與第二金屬線的長(zhǎng)度相同，所述第一金屬線兩端連接有相同長(zhǎng)度的兩個(gè)第一金屬分支，所述第一金屬線兩端連接在兩個(gè)第一金屬分支的中點(diǎn)上，所述第二金屬線兩端連接有相同長(zhǎng)度的兩個(gè)第二金屬分支，所述第二金屬線兩端連接在兩個(gè)第二金屬分支的中點(diǎn)上，所述第一金屬分支與第二金屬分支的長(zhǎng)度相等。進(jìn)一步地，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的第一金屬線與第二金屬線均設(shè)置有兩個(gè)彎折部，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)繞垂直于第一金屬線與第二金屬線交點(diǎn)的軸線向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。本發(fā)明采用超材料原理制備前饋式微波天線，其形狀脫離了常規(guī)的拋物線形狀，且厚度較薄易于加工，同時(shí)其折射率易于調(diào)節(jié)，因此微波天線的各項(xiàng)參數(shù)也易于調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)超低副瓣、極窄的主瓣寬度、極大數(shù)值的前后比等效果。附圖說明圖1為構(gòu)成超材料的基本單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明前饋式微波天線的爆炸圖；圖3為圖2所示微波天線的側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5為圖4所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種衍生結(jié)構(gòu)；圖6為圖4所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種變形結(jié)構(gòu)；圖7為平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤钛葑兊牡谝浑A段；圖8為平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤钛葑兊牡诙A段。具體實(shí)施方式光，作為電磁波的一種，其在穿過玻璃的時(shí)候，因?yàn)楣饩€的波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于原子的尺寸，因此我們可以用玻璃的整體參數(shù)，例如折射率，而不是組成玻璃的原子的細(xì)節(jié)參數(shù)來描述玻璃對(duì)光線的響應(yīng)。相應(yīng)的，在研究材料對(duì)其他電磁波響應(yīng)的時(shí)候，材料中任何尺度遠(yuǎn)小于電磁波波長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波的響應(yīng)也可以用材料的整體參數(shù)，例如介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ來描述。通過設(shè)計(jì)材料每點(diǎn)的結(jié)構(gòu)使得材料各點(diǎn)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率都相同或者不同從而使得材料整體的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率呈一定規(guī)律排布，規(guī)律排布的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)即可使得材料對(duì)電磁波具有宏觀上的響應(yīng)，例如匯聚電磁波、發(fā)散電磁波等。該類具有規(guī)律排布的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)的材料我們稱之為超材料。如圖1所示，圖1為構(gòu)成超材料的基本單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖。超材料的基本單元包括人造微結(jié)構(gòu)2以及該人造微結(jié)構(gòu)附著的基材1。本發(fā)明中，人造微結(jié)構(gòu)為人造金屬微結(jié)構(gòu)，人造金屬微結(jié)構(gòu)具有能對(duì)入射電磁波電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)產(chǎn)生響應(yīng)的平面或立體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，改變每個(gè)超材料基本單元上的人造金屬微結(jié)構(gòu)的圖案和/或尺寸即可改變每個(gè)超材料基本單元對(duì)入射電磁波的響應(yīng)。本發(fā)明中，人造微結(jié)構(gòu)2上還覆蓋有覆蓋層3，覆蓋層3、人造微結(jié)構(gòu)2以及基材1構(gòu)成本發(fā)明超材料的基本單元。多個(gè)超材料基本單元按一定規(guī)律排列即可使得超材料對(duì)電磁波具有宏觀的響應(yīng)。由于超材料整體需對(duì)入射電磁波有宏觀電磁響應(yīng)因此各個(gè)超材料基本單元對(duì)入射電磁波的響應(yīng)需形成連續(xù)響應(yīng)，這要求每一超材料基本單元的尺寸小于入射電磁波波長(zhǎng)的五分之一，優(yōu)選為入射電磁波波長(zhǎng)的十分之一。本段描述中，我們?nèi)藶榈膶⒊牧险w劃分為多個(gè)超材料基本單元，但應(yīng)知此種劃分方法僅為描述方便，不應(yīng)看成超材料由多個(gè)超材料基本單元拼接或組裝而成，實(shí)際應(yīng)用中超材料是將人造金屬微結(jié)構(gòu)周期排布于基材上即可構(gòu)成，工藝簡(jiǎn)單且成本低廉。周期排布即指上述我們?nèi)藶閯澐值母鱾€(gè)超材料基本單元上的人造金屬微結(jié)構(gòu)能對(duì)入射電磁波產(chǎn)生連續(xù)的電磁響應(yīng)。如圖2、圖3所示，圖2為本發(fā)明前饋式微波天線的爆炸圖，圖3為本發(fā)明前饋式微波天線的縱剖視圖。圖2、圖3中，前饋式微波天線成圓柱體狀，所述圓柱體狀微波天線的圓柱面由外殼10構(gòu)成，所述圓柱體狀微波天線底面由金屬反射板20構(gòu)成，所述圓柱體狀微波天線頂面由天線罩30構(gòu)成，金屬反射板20內(nèi)側(cè)表面還貼附有薄板狀超材料40，天線罩30上設(shè)置有饋源50，饋源50的中心軸線穿過所述薄板狀超材料40的中心點(diǎn)。進(jìn)一步地，為提高微波天線前后比，在所述外殼10內(nèi)側(cè)表面貼附有吸波材料。饋源50輻射的電磁波經(jīng)過超材料40調(diào)制后被金屬反射板20反射并再次經(jīng)過超材料40調(diào)制，最終以平面波的形式透過天線罩30向外部傳輸。本實(shí)施例中，金屬反射板20采用鋁合金反射板。由于超材料特殊的折射率分布，對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制，一方面由于超材料為平板狀，大大減少了微波天線的制程工藝，另一方面超材料內(nèi)部折射率的調(diào)制比較方便，能使得微波天線最終輻射的電磁波實(shí)現(xiàn)例如超低副瓣、極窄的主瓣寬度、極大數(shù)值的前后比等效果。下面詳細(xì)論述本發(fā)明中，薄板狀超材料40的構(gòu)成以及設(shè)計(jì)。本發(fā)明中超材料40由六層超材料片層構(gòu)成，每層超材料片層包括基材、周期排列于基材上的人造金屬微結(jié)構(gòu)以及覆蓋于該人造金屬微結(jié)構(gòu)上的覆蓋層，覆蓋層的材質(zhì)與厚度均與基材相同。本實(shí)施例中，基材與覆蓋層的厚度為0.4毫米，人造金屬微結(jié)構(gòu)的厚度為0.018毫米，因此每層超材料片層厚度為0.818毫米，整個(gè)薄板狀超材料40的厚度為4.908毫米。從這個(gè)厚度值可以看出，薄板狀超材料40對(duì)微波天線整體的尺寸影響特別小。本發(fā)明中六層超材料片層由兩層功能超材料片層，四層匹配超材料片層，分別為第一匹配超材料片層、第二匹配超材料片層、第三匹配超材料片層以及第四匹配超材料片層構(gòu)成。由于本發(fā)明的超材料需使得電磁波以平面電磁波輻射出去，因此要求從饋源輻射的各個(gè)方向的電磁波在空氣和超材料中的光程相等，空氣中的光程即為電磁波在空氣中傳播的距離，超材料中的光程的計(jì)算公式為n*d，n為超材料上響應(yīng)該方向電磁波的部分處的折射率，d為超材料厚度。實(shí)際中，由于超材料呈平板狀，因此超材料的折射率分布必然不同于常規(guī)材料所具有的均勻的折射率分布，饋源輻射的某一方向的電磁波在進(jìn)入超材料時(shí)會(huì)發(fā)生偏折，但由于超材料厚度較薄，我們近似認(rèn)為電磁波在進(jìn)入超材料后沿直線傳播，以此為前提計(jì)算超材料各點(diǎn)的折射率值。同時(shí)，又由于本發(fā)明超材料各點(diǎn)處的折射率為人為設(shè)計(jì)，由于材料和工藝的限制，整個(gè)超材料一般在設(shè)計(jì)初始確定了最大折射率值和最小折射率值。本實(shí)施例中，超材料的所有超材料片層上的最大折射率值nmax均為5.13，最小折射率值nmin均為1.91。饋源輻射電磁波頻率為15G赫茲。兩層功能超材料片層的折射率分布根據(jù)上述光程近似原理可得為：以功能超材料片層中心點(diǎn)為圓心，半徑為r處的折射率n0(r)為：其中，ss表示饋源距超材料表面的垂直距離，λ為饋源輻射的電磁波的波長(zhǎng)，floor函數(shù)表示向下取整，例如數(shù)值在0至1之間則取值0，數(shù)值在1至2之間則取值1，依此類推。兩層功能超材料片層貼近金屬反射板，第一匹配超材料片層至第四匹配層超材料片層沿著饋源開口方向依次排列。由于超材料片層的最大折射率值為5.13，當(dāng)饋源輻射的電磁波直接入射到功能超材料片層上時(shí)，會(huì)因?yàn)檎凵渎实耐蛔冊(cè)斐呻姶挪ǖ姆瓷洮F(xiàn)象較為嚴(yán)重，導(dǎo)致微波天線增益降低。設(shè)置第一至第四匹配超材料片層的作用為使得折射率沿電磁波傳播方向漸變從而減少折射率的突變?cè)斐傻碾姶挪ǚ瓷洹１緦?shí)施例中，第一匹配超材料片層為均勻超材料片層，即第一匹配超材料片層各點(diǎn)的折射率相同，均為最小折射率nmin；第二匹配超材料片層以其中心點(diǎn)為圓心，半徑為r處的折射率第三匹配層超材料片層以其中心點(diǎn)為圓心，半徑為r處的折射率第四匹配超材料片層以其中心點(diǎn)為圓心，半徑為r處的折射率得到功能超材料片層和各匹配超材料片層的折射率分布后，需要各超材料片層虛擬劃分的超材料基本單元中排布人造金屬微結(jié)構(gòu)以改變超材料基本單元的折射率，各個(gè)超材料基本單元中的人造金屬微結(jié)構(gòu)的尺寸以及拓?fù)鋱D案均會(huì)影響到超材料基本單元的折射率值。各層上的人造金屬微結(jié)構(gòu)以及不同層上的人造金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋱D案可以相同也可以不同，只要該人造金屬微結(jié)構(gòu)使得其附著的超材料單元的折射率符合超材料片層的折射率分布即可。人造金屬微結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D案和尺寸的選取可通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)，也可通過在建立的人造金屬微結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中選取。各超材料片層可根據(jù)自身的折射率分布要求選擇所需要的人造金屬微結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D案和尺寸。下面論述幾種能改變超材料基本單元折射率的人造金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋱D案。如圖4所示，圖4為能對(duì)電磁波產(chǎn)生響應(yīng)以改變超材料基本單元折射率的第一較佳實(shí)施方式的人造金屬微結(jié)構(gòu)的幾何形狀拓?fù)鋱D案。圖4所示為平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的示意圖，所述的雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)具有相互垂直平分的第一金屬線J1及第二金屬線J2，所述第一金屬線J1與第二金屬線J2的長(zhǎng)度相同，所述第一金屬線J1兩端連接有相同長(zhǎng)度的兩個(gè)第一金屬分支F1，所述第一金屬線J1兩端連接在兩個(gè)第一金屬分支F1的中點(diǎn)上，所述第二金屬線J2兩端連接有相同長(zhǎng)度的兩個(gè)第二金屬分支F2，所述第二金屬線J2兩端連接在兩個(gè)第二金屬分支F2的中點(diǎn)上，所述第一金屬分支F1與第二金屬分支F2的長(zhǎng)度相等。圖5是圖4所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種衍生結(jié)構(gòu)。其在每個(gè)第一金屬分支F1及每個(gè)第二金屬分支F2的兩端均連接有完全相同的第三金屬分支F3，并且相應(yīng)的第三金屬分支F3的中點(diǎn)分別與第一金屬分支F1及第二金屬分支F2的端點(diǎn)相連。依此類推，本發(fā)明還可以衍生出其它形式的金屬微結(jié)構(gòu)。圖6是圖4所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種變形結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)的金屬微結(jié)構(gòu)，第一金屬線J1與第二金屬線J2不是直線，而是彎折線，第一金屬線J1與第二金屬線J2均設(shè)置有兩個(gè)彎折部WZ，但是第一金屬線J1與第二金屬線J2仍然是垂直平分，通過設(shè)置彎折部的朝向與彎折部在第一金屬線與第二金屬線上的相對(duì)位置，使得圖7所示的金屬微結(jié)構(gòu)繞垂直于第一金屬線與第二金屬線交點(diǎn)的軸線向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。另外，還可以有其它變形，例如，第一金屬線J1與第二金屬線J2均設(shè)置多個(gè)彎折部WZ。確定金屬微結(jié)構(gòu)形狀和折射率分布后，下面詳細(xì)描述通過各個(gè)超材料單元上的人造金屬微結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的演變獲得整個(gè)超材料折射率分布的過程，該過程可通過計(jì)算機(jī)仿真得到，具體步驟如下：(1)確定金屬微結(jié)構(gòu)的附著基材。本明中，所述基材和覆蓋層采用相同的FR-4復(fù)合材料制成，所述的FR-4復(fù)合材料制成具有一個(gè)預(yù)定的介電常數(shù)，例如介電常數(shù)為3.3的FR-4復(fù)合材料。(2)確定超材料單元的尺寸。超材料單元的尺寸的尺寸由天線的中心頻率得到，利用頻率得到其波長(zhǎng)，再取小于波長(zhǎng)的五分之一的一個(gè)數(shù)值作為超材料單元D的長(zhǎng)度CD與寬度KD。本發(fā)明中，所述超材料單元D為如圖1所示的長(zhǎng)CD與寬KD均為2.5mm、厚度HD為0.818mm的方形小板。(3)確定金屬微結(jié)構(gòu)的材料及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，金屬微結(jié)構(gòu)的材料為銅，金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為圖4所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)，其線寬W各處一致；此處的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是指拓?fù)湫螤钛葑兊幕拘螤睢?4)確定金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤顓?shù)。如圖4所示，本發(fā)明中，平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤顓?shù)包括金屬微結(jié)構(gòu)的線寬W，第一金屬線J1的長(zhǎng)度a，第一金屬分支F1的長(zhǎng)度b。(5)確定金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑兿拗茥l件。本發(fā)明中，金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑兿拗茥l件有，金屬微結(jié)構(gòu)之間的最小間距WL(即如圖4所示，金屬微結(jié)構(gòu)與超材料單元的長(zhǎng)邊或?qū)掃叺木嚯x為WL/2)，金屬微結(jié)構(gòu)的線寬W，超材料單元的尺寸；由于加工工藝限制，WL大于等于0.1mm，同樣，線寬W也是要大于等于0.1mm。本發(fā)明中，WL取0.1mm，W取0.3mm，超材料單元的尺寸為長(zhǎng)與寬為2.5mm，厚度為0.818mm，此時(shí)金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤顓?shù)只有a和b兩個(gè)變量。金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹耐ㄟ^如圖7至圖8所示的演變方式，對(duì)應(yīng)于某一特定頻率(例如15GHZ)，可以得到一個(gè)連續(xù)的折射率變化范圍。具體地，所述金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑儼▋蓚€(gè)階段(拓?fù)湫螤钛葑兊幕拘螤顬閳D4所示的金屬微結(jié)構(gòu))：第一階段：根據(jù)演變限制條件，在b值保持不變的情況下，將a值從最小值變化到最大值，此演變過程中的金屬微結(jié)構(gòu)均為“十”字形(a取最小值時(shí)除外)。本實(shí)施例中，a的最小值即為0.3mm(線寬W)，a的最大值為(CD-WL)，即2.5-0.1mm，則a的最大值為2.4mm。因此，在第一階段中，金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑內(nèi)鐖D7所示，即從邊長(zhǎng)為W的正方形JX1，逐漸演變成最大的“十”字形拓?fù)湫螤頙D1，在最大的“十”字形拓?fù)湫螤頙D1中，第一金屬線J1與第二金屬線J2長(zhǎng)度均為2.4mm，寬度W均為0.3mm。在第一階段中，隨著金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑儯c其對(duì)應(yīng)的超材料單元的折射率連續(xù)增大((對(duì)應(yīng)天線一特定頻率)，當(dāng)頻率為15GHZ時(shí)，超材料單元對(duì)應(yīng)的折射率的最小值nmin為1.91。第二階段：根據(jù)演變限制條件，當(dāng)a增加到最大值時(shí)，a保持不變；此時(shí)，將b從最小值連續(xù)增加到最大值，此演變過程中的金屬微結(jié)構(gòu)均為平面雪花狀。本實(shí)施例中，b的最小值即為0.3mm(線寬W)，b的最大值為(CD-WL-2W)，即2.5-0.1-2*0.3mm，則b的最大值為1.8mm。因此，在第二階段中，金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑內(nèi)鐖D8所示，即從最大的“十”字形拓?fù)湫螤頙D1，逐漸演變成最大的平面雪花狀的拓?fù)湫螤頙D2，此處的最大的平面雪花狀的拓?fù)湫螤頙D2是指，第一金屬分支J1與第二金屬分支J2的長(zhǎng)度b已經(jīng)不能再伸長(zhǎng)，否則第一金屬分支與第二金屬分支將發(fā)生相交，b的最大值為1.8mm。此時(shí)，第一金屬線與第二金屬線長(zhǎng)度均為2.4mm，寬度均為0.3mm，第一金屬分支及第二金屬分支的長(zhǎng)度均為1.8mm，寬度為0.3mm。在第二階段中，隨著金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑儯c其對(duì)應(yīng)的超材料單元的折射率連續(xù)增大(對(duì)應(yīng)天線一特定頻率)，當(dāng)頻率為15GHZ時(shí)，超材料單元對(duì)應(yīng)的折射率的最大值nmax為6，本發(fā)明在設(shè)計(jì)時(shí)僅取5.31的最大折射率。通過上述演變得到超材料單元的折射率變化范圍(1.91‐6)滿足設(shè)計(jì)需要。如果上述演變得到超材料單元的折射率變化范圍不滿足設(shè)計(jì)需要，例如最大值太小，則變動(dòng)WL與W，重新仿真，直到得到我們需要的折射率變化范圍。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)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(hù)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(hù)之內(nèi)。