本发明专利技术公开了一种天线方向图优化装置。该天线方向图优化装置用于优化天线方向图，该天线方向图优化装置设置在天线的辐射方向，与天线相隔预定距离，天线方向图优化装置包括具有人工生成的微结构的超材料，超材料包括至少一个超材料片层。通过本发明专利技术，解决了现有技术中天线方向图优化的方案比较复杂的问题。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种天线方向图优化装置。该天线方向图优化装置用于优化天线方向图，该天线方向图优化装置设置在天线的辐射方向，与天线相隔预定距离，天线方向图优化装置包括具有人工生成的微结构的超材料，超材料包括至少一个超材料片层。通过本专利技术，解决了现有技术中天线方向图优化的方案比较复杂的问题。【专利说明】天线方向图优化装置
本专利技术涉及天线领域，具体而言，涉及一种天线方向图优化装置。
技术介绍
材料的介电常数和磁导率通常由材料中的微观结构对电磁波的响应决定。 超材料是一种以人造微结构为基本单元，以特定方式空间排布，具有特殊电磁响应的新型材料，其对电磁响应的特征往往不取决于其构成材料的本征性质，而是由其人造微结构的特征所决定。人造微结构的电磁响应很大程度上取决于人造微结构的拓扑结构和几何尺寸，其几何尺寸通常不超过所需响应的电磁波波长的十分之一。 超材料包括人造微结构以及人造微结构所附着的材料，该附着材料对人造微结构起支撑作用，这两种材料的叠加会在空间中产生一个等效介电常数和磁导率，等效介电常数和磁导率分别对应材料的电场响应与磁场响应。人为设计、改变人造微结构，可以达到所需的等效介电常数和磁导率，得到许多理想的物理特性。 现有的天线优化方向图的方案都是通过调整天线本身来实现，如:要实现低副瓣的方向图，对于相控阵天线，需要幅相加权，对于普通反射面天线，需要特别设计反射面的外形和曲率；要对多波束天线的多个主峰、副瓣进行调节，相控阵需要重新调整幅相，反射面天线需要重新排布各馈源的位置。总而言之，现有的天线对方向图进行优化是比较复杂和困难的。 针对现有技术中天线方向图优化的方案比较复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种天线方向图优化装置，以解决现有技术中天线方向图优化的方案比较复杂的问题。 为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种天线方向图优化装置。该天线方向图优化装置，用于优化天线方向图，该天线方向图优化装置设置在天线的辐射方向，与天线相隔预定距离，天线方向图优化装置包括具有人工生成的微结构的超材料，超材料包括至少一个超材料片层。 进一步地，超材料为多个超材料片层平行堆叠的叠层结构超材料。 进一步地，超材料片层包括基板和微结构，其中，微结构附着在基板上。 进一步地，超材料为第一超材料或者第二超材料，或者第一超材料和第二超材料组合在一起的组合超材料，其中，第一超材料为通过调节天线的福射近场的相位分布调节天线方向图的超材料；第二超材料为通过调节天线的辐射近场的幅值分布调节天线方向图的超材料。 进一步地，第一超材料为由第一超材料片层平行层叠的叠层结构超材料，第一超材料片层包括第一基板和附着在第一基板的第一微结构。 进一步地，第一微结构允许生长的折射率范围为1.483?3.569，介电损耗不超过 0.0008。 进一步地，第一微结构采用雪花型结构、“十”字形结构或“工”字型结构中的任一种结构。 进一步地，第一微结构在第一基板上采用非均匀排布方式，排布方法如下: 步骤SI,通过公式 n=nmin+ (phaseO (y) - min (phaseO) )/360* λ /D 计算得出第一超材料剖面上的折射率分布， 其中nmin为第一超材料的最小折射率,phaseO (y)为第一超材料前表面中心位置处的相位，min (phaseO)为第一超材料前表面位置上的最小相位，λ为天线在固定工作频率下的辐射波长，D为第一超材料的厚度； 步骤S2，将第一超材料剖面上的折射率分布与第一微结构生长过程中的色散曲线对应起来，得到第一超材料剖面上的第一微结构的排布； 步骤S3,将第一超材料剖面上的第一微结构的排布座横向延拓,得到第一超材料正面上的微结构排布。 进一步地，第二超材料为由第二超材料片层平行层叠的叠层结构超材料，第二超材料片层包括第二基板和附着在第二基板的吸波材料。 进一步地，吸波材料的中心采用的材料损耗小于周边采用材料的损耗。 进一步地，损耗包括介电损耗和/或磁损耗，吸波材料为导电油墨、铁氧体、石墨、碳纤维、碳纳米管中任一种或多种的组合。 进一步地，第二基板采用低介电和/或低损耗的材质的基板，吸波材料可以通过贴附、混合、喷涂、沉积中一种或者多种方式附着在第二基板上。 进一步地，天线包括天线阵。 进一步地，天线方向图为单波束天线方向图或多波束天线方向图，组合超材料为通过调节天线辐射近场的相位分布和天线辐射近场的幅值分布的超材料。 进一步地，天线方向图优化装置设置于飞行器、机动车或船的通信设备的天线上。 通过本专利技术，采用在天线的辐射方向设置天线方向图优化装置，解决了现有技术中天线方向图优化的方案比较复杂的问题，进而达到了优化天线方向图的效果。 【专利附图】【附图说明】 构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中: 图1是根据本专利技术第一实施例的天线方向图优化装置安装位置示意图； 图2是根据本专利技术第一实施例的加装天线方向图优化装置前后天线方向图的对比图； 图3是根据本专利技术第一实施例的加装天线方向图优化装置前后天线方向图的主瓣局部对比图； 图4是根据本专利技术第一实施例天线方向图优化装置前表面位置处的相位图； 图5是根据本专利技术第一实施例天线方向图优化装置的超材料结构剖面上折射率分布图； 图6是根据本专利技术第一实施例天线方向图优化装置的超材料正面上的微结构排布图； 图7是根据本专利技术第一实施例天线方向图优化装置的超材料叠层结构剖面图； 图8是根据本专利技术第二实施例的加装天线方向图优化装置前后方向图的对比图； 图9是根据本专利技术第二实施例天线方向图优化装置的超材料结构剖面上损耗分布图； 图10是根据本专利技术第三实施例的加装天线方向图优化装置前阵列天线俯仰面的方向图； 图11是根据本专利技术第三实施例的加装天线方向图优化装置前后第一波束方向图的对比图； 图12是根据本专利技术第三实施例的加装天线方向图优化装置前后第二波束方向图的对比图； 图13是根据本专利技术第三实施例的加装天线方向图优化装置前后第三波束方向图的对比图； 图14是根据本专利技术第三实施例天线方向图优化装置的超材料结构剖面上折射率的实部分布图； 图15是根据本专利技术第三实施例天线方向图优化装置的超材料结构剖面上折射率的虚部分布图； 图16是根据本专利技术第三实施例天线方向图优化装置的超材料正面上微结构排布下端局部图； 图17是根据本专利技术第三实施例天线方向图优化装置的超材料正面上微结构排布上端局部图；以及 图18是根据本专利技术第三实施例天线方向图优化装置的超材料叠层结构剖面图。 【具体实施方式】 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。 本专利技术实施例提供了一种天线方向图优化装置，用于优化天线方向图。该天线方向图优化装置设置在天线的辐射方向，与天线相隔预定距离，天线方向图优化装置包括具有人工生成的微结构的超材料，超材料包括至少一个超材料片层。 图1是根据本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天线方向图优化装置，用于优化天线方向图，其特征在于，所述天线方向图优化装置设置在天线的辐射方向，与所述天线相隔预定距离，所述天线方向图优化装置包括具有人工生成的微结构的超材料，所述超材料包括至少一个超材料片层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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