一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线制造技术

本发明专利技术公开了一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，包括固定立柱、转动柱和弧形外壳，本发明专利技术涉及通讯设备技术领域。该以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，通过副反射面的包括弧形连接环、第一绝缘包覆层、第二绝缘包覆层、第一反射层、第二反射层、介质层、相变材料层与超材料层，并且第一绝缘包覆层、第二绝缘包覆层、第一反射层、第二反射层、介质层、相变材料层与超材料层的周面均与弧形连接环的内壁固定连接，利用椭球型的副反射面，并且在副反射面内部设置的相变材料层与超材料层可以有效地增强微波天线的方向性，以及可以谐调微波天线对电磁波的吸收幅度，提高微波天线的使用效果。

A kind of super material microwave antenna with ellipsoid like super material as the secondary reflector

【技术实现步骤摘要】
一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线
本专利技术涉及通讯设备
，具体为一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线。
技术介绍
微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电中波长最短(频率最高)的波段，其频率范围从300MHz(波长1m)至300GHz(波长0.1m)，工作于米波、分米波、厘米波、毫米波等波段的发射或接收天线统称为微波天线，在微波天线中，应用较广的有抛物面天线、喇叭抛物面天线、喇叭天线及透镜天线等。现有的微波天线通常采用喇叭天线作为馈源，并且将喇叭天线形成抛物面状，喇叭天线发出的电磁波经过抛物面状的外壳汇聚后向外辐射，这样的微波天线在进行馈源信号辐射的时候，微波天线的方向性较弱，导致对信号辐射的效果较差，另外现有的微波天线对电磁波的吸收幅度固定，并且对电磁波的反射效果较差，微波天线的使用效果较差。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，解决了微波天线在进行馈源信号辐射的时候，微波天线的方向性较弱，导致对信号辐射的效果较差，另外现有的微波天线对电磁波的吸收幅度固定，并且对电磁波的反射效果较差，微波天线使用效果较差的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，包括固定立柱、转动柱和弧形外壳，所述固定立柱的顶端与转动柱的底端通过转动件转动连接，并且转动柱的顶端固定连接有安装架，所述安装架的顶部与弧形外壳的底部固定连接，所述弧形外壳顶部的中部通过安装螺栓固定连接有连接柱，并且连接柱的顶端固定连接有副反射面，所述副反射面的外形为类椭球型块，并且副反射面的周面固定连接有连接杆，所述连接杆位于副反射面的周面等角度设置有三个，并且三个连接杆的底端均与弧形外壳的顶部固定连接，所述副反射面的包括弧形连接环、第一绝缘包覆层、第二绝缘包覆层、第一反射层、第二反射层、介质层、相变材料层与超材料层，并且第一绝缘包覆层、第二绝缘包覆层、第一反射层、第二反射层、介质层、相变材料层与超材料层的周面均与弧形连接环的内壁固定连接。优选的，所述第一绝缘包覆层与第二绝缘包覆层分别位于弧形连接环内壁的两侧固定连接，并且第一绝缘包覆层的左侧为椭球型凹面，第二绝缘包覆层的右侧为椭球型凸面。优选的，所述第一绝缘包覆层的右侧通过粘结剂与第一反射层的左侧粘合，并且第二绝缘包覆层的左侧通过粘结剂与第二反射层的右侧粘合，所述第一反射层与第二反射层均为连续金属薄膜，并且第一反射层与第二反射层的厚度大于微波天线工作时电磁波的趋肤深度。优选的，所述第一反射层的右侧与介质层的左侧通过粘结剂粘合，所述介质层的材料为高磁导率材料与铁氧体材料中的一种，其中铁氧体材料为介质层的优选方案。优选的，所述第二反射层的左侧与超材料层的右侧通过粘结剂粘合，并且超材料层的左侧与相变材料层的右侧通过粘结剂粘合，所述相变材料层的左侧与介质层的右侧通过粘结剂粘合。优选的，所述超材料层是由金属薄膜制备工艺及光刻工艺制备于相变材料层表面的金属人工结构单元周期性排列而成，其中金属人工结构单元分为基材与人造金属微结构，所述基材的材料为高分子材料、陶瓷材料、铁电材料、铁氧材料和铁磁材料中的一种，并且人造金属微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻、离子刻中的一种方式周期排布于基材的表面。优选的，所述相变材料层由薄膜制备工艺制备于介质层的表面，并且相变材料层的材料选用二氧化钒。优选的，所述第一绝缘包覆层与第二绝缘包覆层的结构均采用热塑性材料层与黏胶层所构成的叠层，并且热塑性材料层的材料为聚对苯二甲酸乙二酯。(三)有益效果本专利技术提供了一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线。与现有技术相比具备以下有益效果：(1)、该以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，通过副反射面的包括弧形连接环、第一绝缘包覆层、第二绝缘包覆层、第一反射层、第二反射层、介质层、相变材料层与超材料层，并且第一绝缘包覆层、第二绝缘包覆层、第一反射层、第二反射层、介质层、相变材料层与超材料层的周面均与弧形连接环的内壁固定连接，第一绝缘包覆层与第二绝缘包覆层分别位于弧形连接环内壁的两侧固定连接，并且第一绝缘包覆层的左侧为椭球型凹面，第二绝缘包覆层的右侧为椭球型凸面，利用椭球型的副反射面，并且在副反射面内部设置的相变材料层与超材料层可以有效地增强微波天线的方向性，以及可以谐调微波天线对电磁波的吸收幅度，提高微波天线的使用效果。(2)、该以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，通过第一绝缘包覆层的右侧通过粘结剂与第一反射层的左侧粘合，并且第二绝缘包覆层的左侧通过粘结剂与第二反射层的右侧粘合，第一反射层与第二反射层均为连续金属薄膜，并且第一反射层与第二反射层的厚度大于微波天线工作时电磁波的趋肤深度，第一反射层的右侧与介质层的左侧通过粘结剂粘合，介质层的材料为高磁导率材料与铁氧体材料中的一种，其中铁氧体材料为介质层的优选方案，利用第一反射层与第二反射层的设置，可以有效地起到阻止电磁波透射的作用，另外通过介质层的设置可有效吸收电磁辐射及避免磁场干扰，能够解决电子装置产生的电磁干扰或射频干扰。(3)、该以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，通过超材料层是由金属薄膜制备工艺及光刻工艺制备于相变材料层表面的金属人工结构单元周期性排列而成，其中金属人工结构单元分为基材与人造金属微结构，基材的材料为高分子材料、陶瓷材料、铁电材料、铁氧材料和铁磁材料中的一种，并且人造金属微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻、离子刻中的一种方式周期排布于基材的表面，利用超材料层将电磁波转化为平面电磁波辐射出去以提高微波天线的方向性。附图说明图1为本专利技术微波天线结构的立体图；图2为本专利技术副反射面结构的立体图；图3为本专利技术副反射面结构的爆炸图；图4为本专利技术金属人工结构单元结构的立体图。图中，1-固定立柱、2-转动柱、3-弧形外壳、4-安装架、5-连接柱、6-副反射面、61-弧形连接环、62-第一绝缘包覆层、63-第二绝缘包覆层、64-第一反射层、65-第二反射层、66-介质层、67-相变材料层、68-超材料层、7-连接杆、8-基材、9-人造金属微结构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-4，本专利技术实施例提供一种技术方案：一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，包括固定立柱1、转动柱2和弧形外壳3，固定立柱1的顶端与转动柱2的底端通过转动件转动连接，并且转动柱2的顶端固定连接有安装架4，安装架4的顶部与弧形外壳3的底部固定连接，弧形外壳3顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，包括固定立柱(1)、转动柱(2)和弧形外壳(3)，所述固定立柱(1)的顶端与转动柱(2)的底端通过转动件转动连接，并且转动柱(2)的顶端固定连接有安装架(4)，所述安装架(4)的顶部与弧形外壳(3)的底部固定连接，其特征在于：所述弧形外壳(3)顶部的中部通过安装螺栓固定连接有连接柱(5)，并且连接柱(5)的顶端固定连接有副反射面(6)，所述副反射面(6)的外形为类椭球型块，并且副反射面(6)的周面固定连接有连接杆(7)，所述连接杆(7)位于副反射面(6)的周面等角度设置有三个，并且三个连接杆(7)的底端均与弧形外壳(3)的顶部固定连接，所述副反射面(6)的包括弧形连接环(61)、第一绝缘包覆层(62)、第二绝缘包覆层(63)、第一反射层(64)、第二反射层(65)、介质层(66)、相变材料层(67)与超材料层(68)，并且第一绝缘包覆层(62)、第二绝缘包覆层(63)、第一反射层(64)、第二反射层(65)、介质层(66)、相变材料层(67)与超材料层(68)的周面均与弧形连接环(61)的内壁固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，包括固定立柱(1)、转动柱(2)和弧形外壳(3)，所述固定立柱(1)的顶端与转动柱(2)的底端通过转动件转动连接，并且转动柱(2)的顶端固定连接有安装架(4)，所述安装架(4)的顶部与弧形外壳(3)的底部固定连接，其特征在于：所述弧形外壳(3)顶部的中部通过安装螺栓固定连接有连接柱(5)，并且连接柱(5)的顶端固定连接有副反射面(6)，所述副反射面(6)的外形为类椭球型块，并且副反射面(6)的周面固定连接有连接杆(7)，所述连接杆(7)位于副反射面(6)的周面等角度设置有三个，并且三个连接杆(7)的底端均与弧形外壳(3)的顶部固定连接，所述副反射面(6)的包括弧形连接环(61)、第一绝缘包覆层(62)、第二绝缘包覆层(63)、第一反射层(64)、第二反射层(65)、介质层(66)、相变材料层(67)与超材料层(68)，并且第一绝缘包覆层(62)、第二绝缘包覆层(63)、第一反射层(64)、第二反射层(65)、介质层(66)、相变材料层(67)与超材料层(68)的周面均与弧形连接环(61)的内壁固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，其特征在于：所述第一绝缘包覆层(62)与第二绝缘包覆层(63)分别位于弧形连接环(61)内壁的两侧固定连接，并且第一绝缘包覆层(62)的左侧为椭球型凹面，第二绝缘包覆层(63)的右侧为椭球型凸面。


3.根据权利要求1所述的一种以类椭球型超材料为副反射面的超材料微波天线，其特征在于：所述第一绝缘包覆层(62)的右侧通过粘结剂与第一反射层(64)的左侧粘合，并且第二绝缘包覆层(63)的左侧通过粘结剂与第二反射层(65)的右侧粘合，所述第一反射层(64)与第二反射层(65)均为连续金属薄膜，并且第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光平，
申请(专利权)人：惠州市中为柔性光电子智能制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44