【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信终端的天线，尤其涉及一种超材料透镜与天线。
技术介绍
1、随着天线技术的不断发展，面对不同的应用领域、应用场景和应用平台，为了保证通信质量，对于不同的应用平台，要求采用不同性能的天线以实现信号覆盖。喇叭天线具有高增益、低副瓣等特点在通信中广泛使用。其整体结构和制作比较简单，天线的方向图结构简单，容易分析并且能量辐射的方向性好，能够实现远距离通信。
2、由于辐射的信号能量是球面波的形式，相位波前是非均匀的，所以天线前端大多添加透镜，以改善喇叭天线的辐射相位。现有技术所提供的透镜是由均匀介质构成的，通常是通过计算，在一块介质上打磨出不同的厚度，使得其特殊的曲率能够将点源处的电磁波通过透镜后将球面波转化为平面波。
3、然而传统透镜制作工艺复杂，很难做到阻抗匹配且反射强，且传统透镜始终存在着几何误差和波传播偏差。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种超材料透镜与天线，以实现改善天线的辐射相位，进而提高天线增益的技术效果。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种超材料透镜，所述超材料透镜包括介质层和衬底层，所述介质层包括若干个透射孔，所述介质层中的若干个透射孔围绕所述超材料透镜的中心点呈发射式环状排列。
3、本专利技术提供的超材料透镜包括衬底层和介质层，介质层上存在若干个透镜孔，所述若干个透镜孔围绕着所述超材料透镜的中心点呈发射式环状排列。本专利技术通过在所述超材料透镜介质层上穿孔的方法，对所述超材料透镜介
4、同时，对所述超材料透镜的介质层进行穿孔的制作工艺相比起现有技术对透镜进行精细打磨的制作工艺更加简单易操作，因此所述超材料透镜的成本相比于现有技术也更低。
5、作为优选例子，所述超材料透镜由若干个单元结构排列构成，各单元结构包括一个衬底和四个透镜孔，所述若干个单元结构中的衬底尺寸相同，透镜孔尺寸相同或不同。
6、本专利技术提供的超材料透镜可被划分为若干个单元结构，每个单元结构均包含一个衬底和四个透镜孔，所述超材料透镜的每个单元结构的衬底尺寸都是相同的，但是透镜孔大小可能相同也可能不同。以上尺寸相同或不同的透镜孔，根据其半径的不同其折射率也不同，因此经过上述各个透镜孔的电磁波的辐射相位也被进行了对应不同的调整。
7、作为优选例子，所述介质层中的所述若干个透射孔由所述中心点向外延伸尺寸逐渐扩大。
8、为了进一步提高对超材料透镜针对电磁波辐射相位的调整有效性，本专利技术所提供的超材料透镜中的若干个透镜孔排列成发射式环状由中间向外延申，其尺寸为逐渐扩大。由于所述超材料透镜的折射率随着若干个透镜孔的半径变化而随之发生改变，因此本专利技术提供的超材料透镜上的透镜孔的尺寸变化为由小变大，是为了降低所述超材料透镜对经过其中电磁波的极化方向的敏感性，即经由介质穿孔后的超材料透镜对输入其中电磁波的极化方向不敏感。
9、作为优选例子，所述超材料透镜的衬底为矩形，透镜孔为圆形。
10、作为优选例子，所述介质层上的所述若干个透镜孔的半径为0.1～0.5毫米。
11、本专利技术所提供的透镜孔尺寸的选择为经过各类仿真实验以及理论计算，进而优化获得的最佳尺寸，将所述超材料透镜的透镜孔尺寸确定为上述尺寸将有效提高所述超材料透镜针对电磁波辐射相位的调节程度。
12、作为优选例子，所述超材料透镜的单元结构呈环状排列，且与所述中心点相同距离处的单元结构内的透镜孔尺寸相同。
13、由于本专利技术所提供的所述介质层上若干透镜孔的排列方式为以所述超材料透镜的中心点为原点，呈发射式环状排列。因此，以所述超材料透镜的中心点为原点，外围环绕着若干个环状区域，每个环状区域内单元结构与中心点的距离相等。并且以上若干个环状区域是由若干个单元结构组成，当某两个单元结构位于同一环状区域内，则所述两个单元结构内的透镜孔的尺寸大小相同；当某两个单元结构位于不同环状区域内，则所述两个单元结构内透镜孔的尺寸大小不同。
14、通过上述包含不同尺寸透镜孔的单元结构的排列方式，使得所述超材料透镜的介质的折射率的分布被调整为沿径向减小，进而使得经过所述超材料透镜的电磁波的辐射相位被调整至均匀分布。
15、作为优选例子，所述介质层为无损材料的部件。
16、由于本专利技术提供的所述超材料透镜的介质层为无损材料部件，因此制作完成对应超材料透镜后可对所述超材料透镜进行全面非破坏性的检查，以此提高了所述超材料透镜的制作成本和制作效率。
17、相应的，本专利技术还提供了一种天线，所述天线包括喇叭天线和以上任一项所述的一种超材料透镜，所述超材料透镜覆盖于所述喇叭天线之上。
18、本专利技术提供的天线包含上述例子所述超材料透镜和喇叭天线，并且将超材料透镜覆盖于喇叭天线之上，则超材料透镜可用于汇聚喇叭天线输入的电磁波，将喇叭天线输出的球状电磁波转换为平面电磁波，进而提高天线的增益。
19、作为优选例子，所述喇叭天线与所述超材料透镜之间存在间距。
20、作为优选例子，所述喇叭天线与所述超材料透镜之间的间距长为25毫米。
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1.一种超材料透镜，其特征在于，所述超材料透镜包括介质层和衬底层，所述介质层包括若干个透射孔，所述介质层中的若干个透射孔围绕所述超材料透镜的中心点呈发射式环状排列。
2.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所述超材料透镜由若干个单元结构排列构成，各单元结构包括一个衬底和四个透镜孔，所述若干个单元结构中的衬底尺寸相同，透镜孔尺寸相同或不同。
3.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所述介质层中的所述若干个透射孔由所述中心点向外延伸尺寸逐渐扩大。
4.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所述超材料透镜的衬底为矩形，透镜孔为圆形。
5.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所述介质层上的所述若干个透镜孔的半径为0.1～0.5毫米。
6.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所述超材料透镜的单元结构呈环状排列，且与所述中心点相同距离处的单元结构内的透镜孔尺寸相同。
7.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所述介质层为无损材料的部件。
8.一种天线，其
9.如权利要求8所述的一种天线，其特征在于，所述喇叭天线与所述超材料透镜之间存在间距。
10.如权利要求8所述的一种天线，其特征在于，所述喇叭天线与所述超材料透镜之间的间距长为25毫米。
...【技术特征摘要】
1.一种超材料透镜，其特征在于，所述超材料透镜包括介质层和衬底层，所述介质层包括若干个透射孔，所述介质层中的若干个透射孔围绕所述超材料透镜的中心点呈发射式环状排列。
2.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所述超材料透镜由若干个单元结构排列构成，各单元结构包括一个衬底和四个透镜孔，所述若干个单元结构中的衬底尺寸相同，透镜孔尺寸相同或不同。
3.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所述介质层中的所述若干个透射孔由所述中心点向外延伸尺寸逐渐扩大。
4.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所述超材料透镜的衬底为矩形，透镜孔为圆形。
5.如权利要求1所述的一种超材料透镜，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘光福，丁一夫，刘喆，佘海军，周璐莎，王若浩，曾艾婧，陈敬加，郝伟，林运庆，崔星，陈潇，王毅，李燕冰，江雨璇，张婷，彭刘涛，王曼莉，
申请(专利权)人：中汽研汽车检验中心广州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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