一种双频段工作的理想隐形天线罩制造技术

本发明专利技术公开了一种双频段工作的理想隐形天线罩。天线罩主要由次波长谐振单元以周期排列而成，每个次波长谐振单元主要由依次层叠的第一金属线路层、第一介质层、第二金属线路层、第二介质层和第三金属线路层组成；第一金属线路层和第三金属线路层以第二金属线路层所在平面对称布置，均包括五个矩形金属框；第一介质层和第二介质层以第二金属线路层所在平面对称布置。本发明专利技术厚度薄、质量轻、结构简单，电磁性质等效为空气，对各个角度入射平面波有极好的透射效果。本发明专利技术可广泛用于电磁透明窗和雷达罩等领域。雷达罩等领域。雷达罩等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种双频段工作的理想隐形天线罩


[0001]本专利技术提出一种天线罩，具体涉及一种由次波长谐振单元周期排列而成的、双频段工作的理想隐形天线罩。

技术介绍

[0002]天线罩又称电磁窗，它在保证特定频率信号能够良好传输的同时，为罩子内部的电子设备系统起到保护作用，使其免受外界极端天气(如雨雪、沙石、鸟兽、高温等)的影响。常见的天线罩有车载雷达天线罩、机头雷达天线罩、通信基站天线罩等。因为装配天线罩可以让较为贵重的电子通信设备能够避免各种极端天气直接侵袭，有效保障了设备的寿命和工作稳定性，因此天线罩被广泛应用在各种天线、雷达等信号发射接收领域。
[0003]电子通信设备往往同时工作在不同频段上。在军事上，船载、机载等电子对抗武器设备中，通常用一个频段进行电子侦察，另一频段对敌方武器进行电磁干扰。而民用方面，在电子通信、广播等领域为了避免同频同极化信号的干扰，一部天线的收发信号往往工作在两个(甚至多个)不同频段。因此为了符合实际需求，天线罩应当在两个频段以上保持良好的通带特性。
[0004]目前国内外双频天线罩设计方法主要采用FSS金属结构等方法。这些传统方法虽然可以做到天线罩阻抗匹配(具有良好的透射特性)，但是未能避免引入天线罩本身带来的相位畸变，即电磁波从不同角度入射天线罩时，透射波相位发生了畸变，透射波等相位面不再等同于入射波等相位面。这种情况的根本原因是天线罩尽管已经阻抗匹配，但其折射率不为1。这种相位畸变在一些尖端领域(如导弹制导等)是难以接受的，因此研制一种双频段工作、折射率等于1的双频天线罩有重要意义。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种双频段工作的理想隐形天线罩。本专利技术厚度薄、质量轻，电磁性质等效为空气(折射率等于1)，对各个角度入射的平面波有极好的透射效果。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：
[0007]本专利技术所述天线罩主要由方形的次波长谐振单元以周期排列而成，每个次波长谐振单元主要由依次层叠的第一金属线路层、第一介质层、第二金属线路层、第二介质层和第三金属线路层组成；
[0008]第一金属线路层和第三金属线路层以第二金属线路层所在平面对称布置，结构完全相同，且为对称结构，均包括五个矩形金属框，其中一个矩形金属框与所在介质层端面同中心，其它四个相同的矩形金属框对称均布于所在介质层端面的四角，且四个相同的矩形金属框各自的中心均位于所在介质层端面的对角线上；
[0009]第一介质层和第二介质层以第二金属线路层所在平面对称布置。
[0010]所述的第二金属线路层包括直臂十字形金属片和曲臂十字形金属片；直臂十字形
金属片和曲臂十字形金属片的中间部分分别为较大十字形金属片和较小十字形金属片，较大十字形金属片的长度大于较小十字形金属片的长度；
[0011]较大十字形金属片和较小十字形金属片的中心交叉点重合且位于第二金属线路层的中心，且均由完全相同的四个分支以十字形连接布置构成；较大十字形金属片的四条分支均径向布置，且分别垂直于各自朝向的介质层的四边；较小十字形金属片的四条分支均和较大十字形金属片的四条分支之间以具有45度夹角地布置，即较小十字形金属片的四条分支沿介质层的对角线布置。
[0012]所述的直臂十字形金属片还包括四条相同的切向条形金属段，四个切向条形金属段的中点分别连接到较大十字形金属片的四个分支的外端，四个切向条形金属段分别平行于各自所靠近的介质层的一边；
[0013]所述的曲臂十字形金属片还包括四个相同的切向弯曲条形金属段，四个切向弯曲条形金属段的中点分别连接到较小十字形金属片的四个分支的外端。
[0014]所述的切向弯曲条形金属段的弯曲方向径向向外，且四个切向弯曲条形金属段均位于同一圆周上，且与直臂十字形金属片不相交。
[0015]所述的矩形金属框均为正方形，四边均分别平行于所在介质层端面的周围侧边。
[0016]所述的第一介质层和第二介质层均采用F4BMX265板材，相对介电常数为2.65，损耗正切值为0.0014。
[0017]所述的第一介质层和第二介质层的厚度相同。
[0018]所述天线罩由多个次波长谐振单元在同一平面上周期紧密排列而成。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术设计厚度薄、质量轻、结构简单；本专利技术电磁性能十分接近空气，对各个角度入射平面波有极好的透射效果，材料同时满足透射系数高、折射率近似为1。
[0021]本专利技术可广泛用于电磁透明窗和雷达罩等领域。
附图说明
[0022]图1是本专利技术天线罩的单元结构的直观图；
[0023]图2是本专利技术天线罩的单元结构的结构示意图；
[0024]图2的(a)是本专利技术天线罩的单元结构的正视图；
[0025]图2的(b)是本专利技术天线罩的单元结构的第二金属线路层的示意图；
[0026]图2的(c)是本专利技术天线罩的单元结构的侧视图；
[0027]图3是本专利技术天线罩在平面波以不同入射角度入射时的回波损耗参数示意图；
[0028]图4是本专利技术天线罩的单元结构的本构参数结果图；
[0029]图4的(a)是天线罩在8.54GHz的本构参数示意图；
[0030]图4的(b)是天线罩在11.27GHz的本构参数示意图；
[0031]图5是本专利技术天线罩(右)和空气(左)分别在8.54GHz平面波垂直入射、20度斜入射、40度斜入射、60度斜入射时的电场分布情况对比图；
[0032]图6是本专利技术天线罩(右)和空气(左)分别在11.27GHz平面波垂直入射、20度斜入射、40度斜入射、60度斜入射时的电场分布情况对比图；
[0033]图7是本专利技术天线罩和空气在8.54GHz平面波不同角度入射时相位延迟对比图；
[0034]图8是本专利技术天线罩和空气在11.27GHz平面波不同角度入射时相位延迟对比图；
[0035]图中：1、第一金属线路层，2、第一介质层，3、第二金属线路层，4、第二介质层，5、第三金属线路层。
具体实施方式
[0036]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0037]如图1所示，天线罩主要由多个方形的次波长谐振单元在同一平面上以周期紧密排列而成，每个次波长谐振单元主要由依次层叠的第一金属线路层1、第一介质层2、第二金属线路层3、第二介质层4和第三金属线路层5组成。
[0038]第一金属线路层1和第三金属线路层5以第二金属线路层3所在平面对称布置，结构完全相同，且为对称结构，均包括五个矩形金属框，其中一个矩形金属框与所在介质层2、4端面同中心，其它四个相同的矩形金属框对称均布于所在介质层2、4端面的四角，且四个相同的矩形金属框各自的中心均位于所在介质层2、4端面的对角线上；矩形金属框均为正方形，四边均分别平行于所在介质层2、4端面的周围侧边。
[0039]第一介质层2和第二介质层4以第二金属线路层3所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频段工作的理想隐形天线罩，其特征在于：所述天线罩主要由次波长谐振单元以周期排列而成，每个次波长谐振单元主要由依次层叠的第一金属线路层(1)、第一介质层(2)、第二金属线路层(3)、第二介质层(4)和第三金属线路层(5)组成；第一金属线路层(1)和第三金属线路层(5)以第二金属线路层(3)所在平面对称布置，均包括五个矩形金属框，其中一个矩形金属框与所在介质层(2、4)端面同中心，其它四个相同的矩形金属框对称均布于所在介质层(2、4)端面的四角，且四个相同的矩形金属框各自的中心均位于所在介质层(2、4)端面的对角线上；第一介质层(2)和第二介质层(4)以第二金属线路层(3)所在平面对称布置。2.根据权利要求1所述的一种双频段工作的理想隐形天线罩，其特征在于：所述的第二金属线路层(3)包括直臂十字形金属片和曲臂十字形金属片；直臂十字形金属片和曲臂十字形金属片的中间部分分别为较大十字形金属片和较小十字形金属片，较大十字形金属片的长度大于较小十字形金属片的长度；较大十字形金属片和较小十字形金属片的中心交叉点重合且位于第二金属线路层(3)的中心；较大十字形金属片的四条分支均径向布置，且分别垂直于各自朝向的介质层(2、4)的四边；较小十字形金属片的四条分支均和较大十字形金属片的四条分支之间以具有45度夹角地布置。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄正杰，王婕，胡晓俊，余慧龙，任建华，冉立新，叶德信，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：