空寬度；也可以為導電片上下兩側的鏤空寬度不同，和/或，導電片左右兩側的鏤空寬度不同。
[0060]還可以優選地，導電片的邊緣與鏤空區的邊緣不平行，從而形成間隙漸變的形式。
[0061]可以優選地，每層導電幾何結構層I包括多個鏤空幾何結構11，多個鏤空幾何結構11的形狀為多種；或多個鏤空幾何結構11的形狀相同，但是分為尺寸大小不同的多種。
[0062]每個導電幾何結構層I包括多個鏤空幾何結構11，相鄰兩個鏤空幾何結構之間的間距漸變。
[0063]還可以優選地，多個導電幾何結構層I包含第一導電幾何結構層和第二導電幾何結構層，第一導電幾何結構層的鏤空幾何結構與第二導電幾何結構層的鏤空幾何結構尺寸不同、或形狀相同但尺寸大小不同和/或排布方式不同。
[0064]多個導電幾何結構層I的配置不全相同，或任何兩個導電幾何結構層I的配置均不同。多個導電幾何結構層I的鏤空幾何結構11的配置不同，通過配置不同的鏤空幾何結構11可以得到不同的等效介電常數和磁導率，有利于增加大入射角的電磁波的透射率、增加可良好透射的電磁波的頻段的寬度、提高對工作頻段外的電磁的截止性能。
[0065]優選地，介質層2的可以由纖維板、泡沫板和蜂窩板中的一種制成的單層結構，也可以為包含纖維板、泡沫板和蜂窩板中的一種或多種的多層結構。
[0066]介質層2的表面既可以是規則的也可以是根據實際需要而設置的不規則的。介質層2可以是硬質基板，也可以是軟板。
[0067]本實施例中，介質層2為軟板。介質層2還可以為復合材料基板或陶瓷基板。其中，復合材料可以是熱固性材料，也可以是熱塑性材料。
[0068]—般來說，介質層2的介電常數ε應該滿足:1 < ε <5。
[0069]介質層2具有一定的機械強度，將該濾波超材料用作天線罩時，除了起到保護作用，還可以起到濾波作用，讓所需的頻段電磁波透過，其他頻段的電磁波被抑制。
[0070]導電幾何結構層I形成在介質層2的一個表面或兩個表面上。位于最外層的一個介質層2的兩個表面上均形成有導電幾何結構層I，其余的介質層2只有一個表面上形成有導電幾何結構層1，從而形成導電幾何結構層I與介質層2相交替的形式。
[0071]優選地，導電幾何結構層I的材質為不溶于水的任意的金屬和合金，如金、銀、銅、金合金、銀合金、銅合金、鋅合金或鋁合金。也可以為導電石墨、銦錫氧化物或摻鋁氧化鋅。
[0072]導電幾何結構層I可以通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻等方法附著在介質層2上。制作導電幾何結構層I的金屬可以為不溶于水的任意的金屬和合金，如金、銀、銅、金合金、銀合金、銅合金、鋅合金或鋁合金；制作導電幾何結構層I的非金屬導電材料可以為導電石墨、銦錫氧化物或摻鋁氧化鋅。
[0073]如圖4示出了濾波超材料在電磁波(TE模、TM模)照射時S21曲線透波率的仿真效果，其中，相對于TE模和相對于TM模的曲線近乎重合，在圖中可以看出，頻率范圍在13GHz至17GHz內的TE模和TM模電磁波均能良好地透射本實施例的濾波超材料，而本實施例的濾波超材料對上述頻率范圍外的電磁波具有良好的過濾作用。因此，本實施例的濾波超材料一方面保證了工作頻段(即上述的13GHz至17GHz)內的高效透波性能，且對工作頻段外(小于13GHz和大于17GHz)的信號起到了過濾的作用。
[0074]根據本實用新型的另一方面，本實施例還公開了一種天線罩，該天線罩包括上述的濾波超材料。具有本實施例的濾波超材料的天線罩，工作頻段的電磁波能夠很好地透射該濾波超材料，并且可以使較寬范圍的入射角的工作頻段的電磁波能夠很好地透射該濾波超材料，也可以使得工作頻段外的電磁波被截止。進一步地，相對于現有技術中的根據半波長或四分之一波長理論設計厚度的純材料天線罩，采用具有濾波超材料的天線罩更加輕便，解決了現有技術中天線罩的重量偏大的問題。
[0075]根據本實用新型的另一方面，本實施例還公開了一種天線，該天線包括上述的濾波超材料。
[0076]實施例二
[0077]如圖5和6所示，本實施例的濾波超材料包括多個導電幾何結構層I，任意相鄰的兩個導電幾何結構層I之間均設置有介質層2，每個導電幾何結構層I均包括多個鏤空幾何結構11，鏤空幾何結構11呈環形。
[0078]本實施例中鏤空幾何結構11呈圓環形。優選地，鏤空幾何結構11的外緣和內緣同心設置。
[0079]本實施例中，導電幾何結構層I分為按陣列排布的多個矩形區域，矩形區域的長度為3.2至4.8毫米，寬度為2.8至4.2毫米，每個矩形區域內形成有一個鏤空幾何結構11，鏤空幾何結構11的外緣的半徑為1.2至1.8毫米，內緣的半徑的0.8至1.2毫米。導電幾何結構層的厚度為0.015至0.020毫米。
[0080]圖7示出了本實施例的濾波超材料Ka波段的透波效果仿真圖，在圖中可以看出，頻率范圍約為26.5至40GHz的Ka波段的電磁波透射本實施例的濾波超材料時總體的差損(電磁波的能量損耗)小于5dB。
[0081]實施例三
[0082]如圖8和9所示，本實施例的濾波超材料包括多個導電幾何結構層I，任意相鄰的兩個導電幾何結構層I之間均設置有介質層2，每個導電幾何結構層I均包括多個鏤空幾何結構11，鏤空幾何結構11呈環形。
[0083]本實施例中鏤空幾何結構11呈圓環形。優選地，鏤空幾何結構11的外緣和內緣同心設置。
[0084]本實施例中，導電幾何結構層I分為按陣列排布的多個矩形區域，矩形區域的長度為14毫米，寬度為12.211毫米，每個矩形區域內形成有一個鏤空幾何結構11，鏤空幾何結構11的外緣的半徑為4.8至7.2毫米，內緣的半徑的3.2至4.8毫米。導電幾何結構層的厚度為0.015至0.020毫米。
[0085]圖10示出了實施例的濾波超材料透波效果仿真圖，圖中曲線A代表本實施例的濾波超材料對相應頻率的電磁波的透射情況，圖中曲線B代表本實施例的濾波超材料對相應頻率的電磁波的反射情況。該實施例的濾波超材料具有良好的X波段透波效果，在圖中可以看出頻率范圍約為8至12GHz的X波段電磁波的透射本實施例的濾波超材料時總體差損(電磁波的能量損耗)小于ldB。
[0086]實施例四
[0087]如圖11和12所示，本實施例的濾波超材料包括多個導電幾何結構層I，任意相鄰的兩個導電幾何結構層I之間均設置有介質層2，每個導電幾何結構層I均包括多個鏤空幾何結構11，鏤空幾何結構11呈環形。
[0088]本實施例的鏤空幾何結構11的外緣呈圓形，內緣呈橢圓形。
[0089]本實施例中，導電幾何結構層I分為按陣列排布的多個矩形區域，矩形區域的長度為11.8至16.8毫米，寬度為9.7至14.7毫米，每個矩形區域內形成有一個鏤空幾何結構11，鏤空幾何結構11的外緣的半徑為4.8至7.2毫米，橢圓形的內緣的長半軸為3.2至4.9毫米，短半軸為2.4至3.6毫米。導電幾何結構層的厚度為0.015至0.020毫米。
[0090]圖13示出了本實施例的濾波超材料透波效果仿真圖，圖中曲線A代表本實施例的濾波超材料對相應頻率的電磁波的透射情況，圖中曲線B代表本實施例的濾波超材料對相應頻率的電磁波的反射情況。X波段的電磁波可以很好的透射本實施例的濾波超材料，在圖中可以看出頻率范圍約為8至12GHz的X波段電磁波的透射本實施例的濾波超材料時總體差損(電磁波的能量損耗)小于ldB。
[0091]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種濾波超材料，其特征在于，包括多個導電幾何結構層(I)，任意相鄰的兩個所述導電幾何結構層(I)之間均設置有介質層(2)，每個所述導電幾何結構層(I)均包括多個鏤空幾何結構(11)，所述鏤空幾何結構(11)呈環形。2.根據權利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，各所述導電幾何結構層(I)中的相應所述鏤空幾何結構(11)之間彼此至少部分地面對設置。3.根據權利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，各所述導電幾何結構層(I)中所述多個鏤空幾何結構(11)均按陣列排布；或者部分所述導電幾何結構層(I)中所述多個鏤空幾何結構(11)按陣列排布。4.根據權利要求1至3中任一項所述的濾波超材料，其特征在于，所述鏤空幾何結構(11)為外緣與內緣形狀相同的環形結構，或者外緣與內緣形狀不同的環形結構。5.根據權利要求4所述的濾波超材料，其特征在于，所述環形結構的外緣呈圓形或橢圓形或多邊形，所述環形結構的內緣呈圓形或橢圓形或多邊形。6.根據權利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，每層所述導電幾何結構層(I)包括多個鏤空幾何結構(11)，所述多個鏤空幾何結構(11)的形狀為至少兩種；或所述多個鏤空幾何結構(11)的形狀相同，所述多個鏤空幾何結構(11)的尺寸大小為至少兩種。7.根據權利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，每層所述導電幾何結構層(I)包括多個鏤空幾何結構(11)，相鄰兩個鏤空幾何結構之間的間距漸變。8.根據權利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，所述多個導電幾何結構層(I)包括第一導電幾何結構層和第二導電幾何結構層，所述第一導電幾何結構層的鏤空幾何結構與所述第二導電幾何結構的鏤空幾何結構的形狀不同、或形狀相同但尺寸大小不同或排布方式不同。9.根據權利要求1所述的濾波超材料，其特征在于，所述介質層(2)包括纖維板、泡沫板和蜂窩板中的至少一種。10.一種天線罩，其特征在于，包括權利要求1至9中任一項所述的濾波超材料。11.一種天線，其特征在于，包括權利要求1至9中任一項所述的濾波超材料。
【專利摘要】本實用新型提供了濾波超材料、天線罩和天線。濾波超材料包括多個導電幾何結構層，任意相鄰的兩個導電幾何結構層之間均設置有介質層，每個導電幾何結構層均包括多個鏤空幾何結構，鏤空幾何結構呈環形。應用本實用新型的技術方案，多個導電幾何結構層的等效介電常數和磁導率使得工作頻段的電磁波能夠很好地透射該濾波超材料，解決了現有技術中存在的透波性能差的問題。
【IPC分類】H01Q1/42, H01Q15/00
【公開號】CN204885449
【申請號】CN201520677832
【發明人】不公告發明人
【申請人】深圳光啟高等理工研究院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月1日