專利名稱：超材料天線罩的制作方法
技術領域：
本發明涉及天線罩，更具體地說，涉及一種超材料天線罩。
背景技術：
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部的多個人造微結構構成的。基板可以虛擬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構，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，就像晶體是由無數的晶格按照一定的排布構成的。每個超材料單元上的人造微結構可以相同或者不完全相同。人造微結構是由金屬絲組成的具有一定幾何圖形的平面或立體結構，例如組成圓環形、工字形的金屬絲等。由于人造微結構的存在，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成的超材料對電場和磁場呈現出特殊的響應特性；通過對人造微結構設計不同的具體結構和形狀，可以改變整個超材料的響應特性。目前的天線罩通常使用常規材料，比如玻璃鋼等，透波性能不太高，在惡劣環境， 抗干擾能力較差。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術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。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是構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構；所述人造微結構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中心依次順時針旋轉90度、180度和270度后分別與其他三個支路重合。在本發明所述的天線罩中，所述人造微結構的彎折部為直角。在本發明所述的天線罩中，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。在本發明所述的天線罩中，任一所述支路包括兩個彎折部。在本發明所述的天線罩中，所述兩個彎折部的尺寸相同。在本發明所述的天線罩中，所述人造微結構由銅線或者銀線制成。在本發明所述的天線罩中，所述基板為陶瓷材料。在本發明所述的天線罩中，所述基板為聚四氟乙烯、鐵電材料、鐵氧材料、鐵磁材料。在本發明所述的天線罩中，所述基板為FR-4。實施本發明的技術方案，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構，得到需要的電磁響應，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。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是依據本發明一實施例的超材料天線罩的一個超材料片層的結構示意圖；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構示意圖；圖3是依據本發明一實施例的超材料片層的拆分結構示意圖；圖4是人造微結構的示意圖；圖5是超材料天線罩的S參數示意圖。
具體實施例方式本發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包括兩個相對設置的基板和附著在兩基板之間的陣列排布的人造微結構。當超材料片層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構示意圖。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構30 ；如圖4所示，人造微結構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中心依次順時針旋轉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之間通過填充液態基板原料或者通過組裝相互連接在一起。人造微結構30通過蝕刻的方式附著在第一基板10上，當然人造微結構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。基板采用FR-4材料，當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。人造微結構30采用銅線制成，當然也可以采用銀線、ΙΤ0、石墨或者碳納米管等導電材料制成。如圖4所示，本實施例中的人造微結構的彎折部為直角，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參數隨頻率變化的示意圖如圖5所示，在頻段 11. 2 15. 5GHz內，S21、Sll參數很理想，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，具有廣闊的應用前景。本發明通過在基板上附著特定形狀的人造微結構，得到需要的電磁響應，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。上面結合附圖對本發明的實施例進行了描述，但是本發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，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發明的保護之內。
權利要求
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構；所述人造微結構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中心依次順時針旋轉90度、180度和270度后分別與其他三個支路重合。
2.根據權利要求1所述的天線罩，其特征在于，所述人造微結構的彎折部為直角。
3.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1至6任一所述的天線罩，其特征在于，所述人造微結構由銅線或者銀線制成。
8.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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構；所述人造微結構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中心依次順時針旋轉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構，得到需要的電磁響應，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 優先權日2011年10月31日
發明者劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 王海蓮 申請人:深圳光啟高等理工研究院