專利名稱：超材料天線罩的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線罩,更具體地說,涉及一種超材料天線罩。
背景技術：
天線系統中，常常用天線罩來保護天線，以使其免受外界惡劣環境的影響，不僅可延長天線的使用壽命，而且使天線更具隱蔽性。一般，這種天線罩均由透波材料制成，如介電常數和損耗角正切低、機械強度高的玻璃鋼、環氧樹脂、ABS以及UPVC等高分子聚合物，以使天線罩具有良好的透波性能和機械性能。但是隨著新的應用需求的涌現，利用現有材料制成的天線罩已無法滿足人們對天線的機械性能和高透波率的要求。超材料是一種具有天然材料所不具備的超常物理性質的人工復合結構。當前，人們在介質基板上周期性地排列具有一定幾何形狀的金屬微結構來形成超材料。由于可以利
用金屬微結構的幾何形狀和尺寸以及排布來改變超材料空間各點的介電常數和/或磁導率，使其產生預期的電磁響應，從而得以控制電磁波的傳播。因此，在多個領域具有廣泛的應用前景，成為各國科研人員爭相研究的熱點，而用超材料作為新型透波材料來制造天線罩是人們優先關注的應用領域之一。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種具有較好的機械性能和透波性能的超材料天線罩。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種超材料天線罩，包括剛性的框架和具有多個金屬微結構的超材料板材，所述框架對應所述超材料板材形成敞口，所述敞口的邊緣開設有嵌置槽，將所述超材料板材置于所述敞口內，讓所述超材料板材的側邊插入所述嵌置槽，從而封閉所述敞口，形成一用于容納天線的空腔。優選地，所述框架具有一開口，所述嵌置槽延伸至所述開口的邊緣，所述超材料板材從所述開口的位置插入所述嵌置槽并封閉所述敞口。優選地，所述超材料天線罩還包括固定于所述框架的導槽部，所述導槽部開設有與所述開口相連通的通槽。優選地，所述框架大致呈長方體形，所述開口開設于所述框架的一端。優選地，所述框架的較寬的兩相對側面分別開設一所述敞口。優選地，開設于每一所述敞口的邊緣的嵌置槽延伸至所述框架開設開口的一端。優選地，所述框架靠近所述開口的位置開設有固定孔，所述導槽部凸設有固定于所述固定孔的固定柱。優選地，所述框架的較窄的兩相對側面分別凸設一固定部，每個固定部開設有所述固定孔，所述導槽部的固定柱固定于每個固定部的所述固定孔。優選地，所述導槽部的橫截面大致呈U形。本實用新型的超材料天線罩具有以下有益效果由于所述框架的剛性較好，從而使所述超材料天線罩具有良好的機械性能，而且固定于所述框架用于封閉所述敞口的超材料板材具有金屬微結構，對電磁波的損耗較小，亦使其具有優越的透波性能。
以下結合附圖
及具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。圖I是本實用新型的超材料天線罩的一具體實施方式
的立體分解圖；圖2是圖I中超材料板材的一超材料片層的截面示意圖；圖3是圖2中超材料片層的部分結構層的平面示意圖；圖4是圖I中導槽部的另一方向視圖；圖5是圖I的立體組裝圖；圖6是圖5的部分剖視圖。圖中各標號對應的名稱為10超材料天線罩、20框架、21空腔、22開口、24敞口、26嵌置槽、28固定孔、29固定部、30超材料板材、32超材料片層、34介質基板、36結構層、38金屬微結構、40導槽部、42通槽、44固定柱
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型的超材料天線罩10包括中空的剛性框架20和可固定于所述框架20的超材料板材30以及導槽部40。所述框架20由如玻璃鋼等任何現有材料制成，其具有一開口 22，并圍繞所述開口 22形成對應所述超材料板材30的敞口 24，所述敞口24的邊緣開設有嵌置槽26，所述嵌置槽26并延伸至所述開口 22的邊緣。所述框架20靠近所述開口 22的位置開設有固定孔28。本實施例中，所述框架20大致呈長方體形，所述開口 22開設于所述框架20的一端；所述敞口 24開設于所述框架20的較寬的兩相對側面，而所述框架20的較窄的兩相對側面分別凸設一固定部29，所述固定孔28開設于所述兩固定部29且位于所述框架20具有開口 22的一端；所述嵌置槽26延伸至所述框架20具有開口 22的一端。這樣，圖I中所示的為兩可分別固定于所述框架20的較寬的兩相對側面的超材料板材30。如圖2和圖3所示，每一超材料板材30包括至少一超材料片層32。每個超材料片層32包括貼合在一起的兩介質基板34和置于所述兩介質基板34之間而由所述兩介質基板34覆蓋的結構層36。所述兩介質基板34可由聚合物材料、陶瓷材料、鐵電材料、鐵氧材料、鐵磁材料等制成，且所述兩介質基板34既可以由同一種材料制成，也可以分別由兩種不同的材料制成；它們的厚度既可以相等、也可以不相等。圖2中所示的兩介質基板34是由同一種材料制成的具有相等厚度的片層。請繼續參考圖3，所述結構層36包括多個金屬微結構38，如圖中由虛線分隔形成的圖案，圖3中所示僅為所述結構層36的部分金屬微結構38。我們將每個金屬微結構38及與其對應的兩介質基板34部分稱為超材料單元。一般，每個超材料單元的幾何尺寸與穿過所述超材料天線罩10的電磁波波長有關，如其幾何尺寸是電磁波波長的十分之一。每個金屬微結構38是由一定尺寸的金屬線段構成的具有一定幾何形狀的平面或立體結構，其中，金屬線段的截面可以為扁平狀或其他任意形狀，如圓柱狀。圖3中所示的金屬微結構38是由具有扁平狀截面的金屬線段構成的平面結構，并呈周期性排布，也即，所述多個金屬微結構38是周期性地排布于所述兩介質基板34之間的，并由所述兩介質基板34覆蓋。本實施例中，所述多個金屬微結構38是通過蝕刻一覆蓋于一介質基板34上的如銅箔等金屬箔而形成，然后再覆上另一介質基板34并將所述多個金屬微結構38覆蓋住即可。當然，所述多個金屬微結構38也可以采用電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或者離子刻等方式形成在所述介質基板34上。圖3中所示的金屬微結構38僅是用于示意的一個實施例，大致呈十字形，每兩相鄰金屬微結構38的兩相對的金屬線段位于同一直線上且間隔設置。實際中，所述金屬微結構38根據需要還可以呈其他任意形狀。我們利用所述金屬微結構38的幾何形狀和尺寸以及排布來改變所述超材料片層32的介電常數和/或磁導率，使電磁波通過所述超材料片層32時損耗較小、入射和離開所述超材料片層32時反射少，從而提高所述超材料片層32的透波率。由此可見，即使所述超材料板材30由多層所述超材料片層32構成時也具有較高的透波率。請參考圖4，所述導槽部40的橫截面大致呈U形，其對應所述框架20的開口 22開設有通槽42，于底部的外表面凸設有固定柱44，圖4所示的為兩固定柱44，分別對應圖I的兩固定孔28。請繼續參考圖5和圖6，組裝時，將所述超材料板材30置于所述敞口 24內，讓所述超材料板材30的側邊插入所述框架20的嵌置槽26內而封閉所述敞口 24，將所述導槽部40固定于所述框架20的開口 22，讓所述通槽42與所述開口 22相連通，而所述固定柱44穿入所述固定孔28內，從而形成一用于容納天線的空腔21。這時，即可將所述超材料天線罩10安裝于需要的地方，讓天線(圖未示)經由所述開口 22置于所述空腔21內保護起來。本實施例中，所述兩超材料板材30分別插入所述框架20的較寬的兩相對側面的嵌置槽26內，即封閉所述兩敞口 24 ;讓所述導槽部40的底部正對所述框架20的開口 22，讓所述兩固定柱44穿入所述兩固定部29的固定孔28內，即將所述導槽部40固定于所述框架20，并限制所述兩超材料板材30從相應的嵌置槽26內滑出。這時，所述通槽42與所述開口 22相連通，天線便可經由所述通槽42和開口 22容納于所述空腔21內。由上可知，所述超材料天線罩10由于所述框架20的剛性而具有良好的機械性能，且由于固定于所述框架20的超材料板材30具有多個金屬微結構38，可減少對天線接收和/或發射的電磁波的損耗，亦使其具有優越的透波性能。實際上，由于每一超材料板材30中的金屬微結構38置于所述兩介質基板34之間被保護起來，可免受外界惡劣條件的不良影響，不僅可保持穩定的透波性能，而且由于所述兩介質基板34壓合在一起而形成致密的結構，其機械性能也更好。特別是為了滿足多樣化的應用需求需要制作較厚的超材料天線罩10時，可用多層超材料片層32壓合形成所述超材料板材30，這樣，其機械性能更優。此外，所述超材料板材30可由至少一介質基板和壓合在所述介質基板上的由多個金屬微結構組成的結構層形成；而當所述超材料板材30包括多層介質基板和多層結構層時，多層介質基板和多層結構層交替地層疊在一起。當然，所述超材料板材30的最外側可由兩介質基板覆蓋。以上所述僅是本實用新型的若干具體實施例，不應當構成對本實用新型的限制。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型基本思想的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，如根據需要所述框架20也可由輕質材料制成重量較輕的構件，以方便搬運和安裝；所述超材料板材30也可根據所述框架20的形狀和其他需要做成任意形狀或這由多塊超材料板材30拼接成一定的形狀；所述超材料板材30可利用膠水固定于所述嵌 置槽26，所述導槽部40及其固定柱44也可利用膠水分別固定所述框架20及所述固定孔28，而這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種超材料天線罩，其特征在于，包括剛性的框架和具有多個金屬微結構的超材料板材，所述框架對應所述超材料板材形成敞口，所述敞口的邊緣開設有嵌置槽，將所述超材料板材置于所述敞口內，讓所述超材料板材的側邊插入所述嵌置槽，從而封閉所述敞口，形成一用于容納天線的空腔。
2.根據權利要求I所述的超材料天線罩，其特征在于，所述框架具有一開口，所述嵌置槽延伸至所述開口的邊緣，所述超材料板材從所述開口的位置插入所述嵌置槽并封閉所述敞口。
3.根據權利要求2所述的超材料天線罩，其特征在于，所述超材料天線罩還包括固定于所述框架的導槽部，所述導槽部開設有與所述開口相連通的通槽。
4.根據權利要求3所述的超材料天線罩，其特征在于，所述框架大致呈長方體形，所述開口開設于所述框架的一端。
5.根據權利要求4所述的超材料天線罩，其特征在于，所述框架的較寬的兩相對側面分別開設一所述敞口。
6.根據權利要求5所述的超材料天線罩，其特征在于，開設于每一所述敞口的邊緣的嵌置槽延伸至所述框架開設開口的一端。
7.根據權利要求6所述的超材料天線罩，其特征在于，所述框架靠近所述開口的位置開設有固定孔，所述導槽部凸設有固定于所述固定孔的固定柱。
8.根據權利要求7所述的超材料天線罩，其特征在于，所述框架的較窄的兩相對側面分別凸設一固定部，每個固定部開設有所述固定孔，所述導槽部的固定柱固定于每個固定部的所述固定孔。
9.根據權利要求3所述的超材料天線罩，其特征在于，所述導槽部的橫截面大致呈U形。
專利摘要本實用新型涉及一種超材料天線罩，其包括剛性的框架和具有多個金屬微結構的超材料板材，所述框架對應所述超材料板材形成敞口，所述敞口的邊緣開設有嵌置槽，將所述超材料板材置于所述敞口內，讓所述超材料板材的側邊插入所述嵌置槽，從而封閉所述敞口，形成一用于容納天線的空腔。由于所述框架的剛性較好，從而使所述超材料天線罩具有良好的機械性能，而且固定于所述框架用于封閉所述敞口的超材料板材具有金屬微結構，對電磁波的損耗較小，亦使其具有優越的透波性能。
文檔編號H01Q1/42GK202662802SQ20122007445
公開日2013年1月9日 申請日期2012年3月2日 優先權日2012年3月2日
發明者劉若鵬, 趙治亞, 方小偉, 江峰, 李華 申請人:深圳光啟創新技術有限公司