空间角度滤波装置及天线制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种空间角度滤波装置及天线，该装置包括至少一个超材料片层，该超材料片层包括基材和附着在基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，该导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗。本发明专利技术解决了相关技术中空间角度滤波特性不够理想的问题，从而具有提高空间角度滤波特性的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
空间角度滤波装置及天线
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种空间角度滤波装置及天线。
技术介绍
空间角度滤波器对空间不同角度入射的电磁波的透波率不同。相关技术中，空间角度滤波技术多为通过良导体金属导电几何结构实现角度敏感性响应。但利用金属导电几何结构实现的空间角度滤波特性随角度增大而透射衰减，滤波效果不够理想。另外在有的情况下能量反射较大，影响天线前后比及后端设备等。 针对相关技术中空间角度滤波特性不够理想的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种空间角度滤波装置，以至少解决上述问题。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种空间角度滤波装置，包括至少一个超材料片层，所述超材料片层包括基材和附着在所述基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，所述导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗。 优选地，所述导电几何结构还用于:在所述电磁波入射角度大于预设的角度阈值的情况下，利用其框宽的变化增大对所述电磁波的能量的耗散；在所述电磁波入射角度小于所述角度阈值的情况下，利用其框宽的变化减小对所述电磁波的能量的耗散。 优选地，在所述电磁波倾斜入射的情况下，所述导电几何结构还用于在所述电磁波的磁场分量穿过所述导电几何结构的通孔时在所述导电几何结构的框中产生感应电流，并利用其框宽的变化在所述高耗散导体中耗散所述感应电流对应的能量。 优选地，在所述电磁波垂直入射的情况下，所述导电几何结构还用于产生与所述电磁波的电场分量相应的电场电流，并利用其框宽的变化减小所述电场电流对应的能量损耗。 优选地，所述导电几何结构是方形框或环形框。 优选地，所述环形框是椭圆形状的环形框。 优选地，所述方形框或环形框包括对称的上下框和对称的左右框，其中所述上下框的宽度小于所述左右框的宽度。 优选地，所述左右框的导电性能大于第一阈值，所述上下框的导电性能小于第二阈值，其中，所述第一阈值大于等于所述第二阈值。 优选地，其特征在于，所述导电几何结构包括第一子结构和嵌套于所述第一子结构外侧的第二子结构，其中，所述第一子结构与所述第二子结构之间存在通孔。 优选地，所述第一子结构包括相互垂直且仅有一个交叉点的两个工字形结构；或所述第一子结构包括十字框形结构；或所述第一子结构包括方形结构。 优选地，所述第二子结构是与所述第一子结构的形状相应的框形结构。 优选地，所述多个导电几何结构周期排布在所述基材上。 优选地，所述高耗散导体的电导率在le-6到5e_l之间。 优选地，所述高耗散导体是导电油墨、砷化镓、导电焦炭粉粒粘合物或导电无烟煤粉粒粘合物。 其中，上述第一至第十四项中任一项技术方案所述的空间角度滤波装置可设置在通信装置、通信系统、飞行器、或者运输工具的天线面前方。 根据本专利技术的另一个方面，提供了一种天线，包括设置在天线面前方的上述第一至第十四项中任一项技术方案所述的空间角度滤波装置。 优选地，所述天线包括旋转装置，用于以所述天线面的法向为轴旋转所述天线面进行极化对准。 本专利技术通过以下技术方案:空间角度滤波装置包括至少一个超材料片层，所述超材料片层包括基材和附着在所述基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，所述导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗，解决了相关技术中空间角度滤波特性不够理想的问题，从而达到了提高空间角度滤波特性的的效果。 【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是根据本专利技术实施例的空间角度滤波装置的结构示意图； 图2是根据本专利技术实施例的空间角度滤波特性仿真性能图； 图3是根据本专利技术实施例的空间角度滤波装置的另一种结构示意图； 图4是根据本专利技术实施例的嵌套雪花型导电几何结构的结构示意图； 图5是根据本专利技术实施例的嵌套雪花型导电几何结构的生长参数L的变化示意图； 图6是根据本专利技术实施例的嵌套雪花型导电几何结构的相位调制能力随频率和生长参数L的变化的示意图； 图6a是根据本专利技术实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第一子结构的结构示意图； 图6b是根据本专利技术实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第一子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况图； 图6c是根据本专利技术实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第二子结构的结构示意图； 图6d是根据本专利技术实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第二子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况图； 图6e是根据本专利技术实施例的嵌套前、后的导电几何结构的调制能力随生长参数的变化比较示意图； 图7是根据本专利技术实施例的嵌套十字框型导电几何结构的示意图； 图7a是根据本专利技术实施例的嵌套十字框型导电几何结构的生长参数L的变化示意图； 图7b是根据本专利技术实施例的嵌套十字框型导电几何结构的相位调制能力随频率和生长参数L的变化的示意图； 图7c是根据本专利技术实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第一子结构的结构示意图； 图7d是根据本专利技术实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第一子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况图； 图7e是根据本专利技术实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第二子结构的结构示意图； 图7f是根据本专利技术实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第二子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况图； 图7g是根据本专利技术实施例的嵌套前、后的十字框型导电几何结构的调制能力随生长参数的变化比较示意图； 图8是根据本专利技术实施例的方框嵌套导电几何结构的示意图； 图8a是根据本专利技术实施例的方框嵌套导电几何结构的仿真示意图； 图9是根据本专利技术实施例的天线的结构示意图； 其中，各附图标记代表:102、导电几何结构；104、基材；10、馈源；20、天线面；30、 旋转装置；60、空间角度滤波装置；22、核心层；24、反射层；26、阻抗匹配层；56、分支结构；66、第一子结构；68、第二子结构。 【具体实施方式】 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。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。 实施例一 本专利技术实施例提供了一种基于高耗散导体的空间角度滤波装置，该装置包括至少一个超材料片层，所述超材料片层包括基材和附着在所述基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，所述导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗，以实现空间角度滤波。通过上述结构，解决了相关技术中金属导电几何结构实现的空间角度滤波特性不够理想的问题，从而提高了空间角度滤波的效果。 其中，在所述电磁波倾斜入射的情况下，所述导电几何结构还用于:在所述电磁波入射角度大于预设的角度阈值的情况下，利用其框宽的变化增大对所述电磁波的能量的耗散；在所述电磁波入射角度小于所述角度阈值的情况下，利用其框宽的变化减小对所述电磁波的能量的耗散。具体地说，在所述电磁波倾斜入射的情况下，所述导电几何结构还用于在所述电磁波的磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间角度滤波装置，其特征在于，包括至少一个超材料片层，所述超材料片层包括基材和附着在所述基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，所述导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗。

【技术特征摘要】
1.一种空间角度滤波装置，其特征在于，包括至少一个超材料片层，所述超材料片层包括基材和附着在所述基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，所述导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导电几何结构还用于: 在所述电磁波入射角度大于预设的角度阈值的情况下，利用其框宽的变化增大对所述电磁波的能量的耗散； 在所述电磁波入射角度小于所述角度阈值的情况下，利用其框宽的变化减小对所述电磁波的能量的耗散。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述电磁波倾斜入射的情况下，所述导电几何结构还用于在所述电磁波的磁场分量穿过所述导电几何结构的通孔时在所述导电几何结构的框中产生感应电流，并利用其框宽的变化在所述高耗散导体中耗散所述感应电流对应的能量。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述电磁波垂直入射的情况下，所述导电几何结构还用于产生与所述电磁波的电场分量相应的电场电流，并利用其框宽的变化减小所述电场电流对应的能量损耗。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述导电几何结构是方形框或环形框。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述环形框是椭圆形状的环形框。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述方形框或环形框包括对称的上下框和对称的左右框，其中所述上下框的宽度小于所述左右框的宽度。8.根据权利要求7所述的装置，其特...

【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