超材料天线罩制造技术

本实用新型专利技术涉及一种超材料天线罩，其包括刚性的框架和固定于所述框架表面的具有多个金属微结构的超材料板材，从而形成一用于容纳天线的空腔。由于所述框架的刚性较好，从而使所述超材料天线罩具有良好的机械性能，而且覆盖于所述框架的超材料板材具有金属微结构，对电磁波的损耗较小，亦使其具有优越的透波性能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种天线罩,更具体地说,涉及一种超材料天线罩。技术背景天线系统中，常常用天线罩来保护天线，以使其免受外界恶劣环境的影响，不仅可延长天线的使用寿命，而且使天线更具隐蔽性。一般，这种天线罩均由透波材料制成，如介电常数和损耗角正切低、机械强度高的玻璃钢、环氧树脂、ABS以及UPVC等高分子聚合物，以使天线罩具有良好的透波性能和机械性能。但是随着新的应用需求的涌现，利用现有材料制成的天线罩已无法满足人们对天线的机械性能和高透波率的要求。超材料是一种具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构。当前，人们在介质基板上周期性地排列具有一定几何形状的金属微结构来形成超材料。由于可以利用金属微结构的几何形状和尺寸以及排布来改变超材料空间各点的介电常数和/或磁导率，使其产生预期的电磁响应，从而得以控制电磁波的传播。因此，在多个领域具有广泛的应用前景，成为各国科研人员争相研究的热点，而用超材料作为新型透波材料来制造天线罩是人们优先关注的应用领域之一。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种具有较好的机械性能和透波性能的超材料天线罩。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种超材料天线罩，包括刚性的框架和固定于所述框架表面的具有多个金属微结构的超材料板材，从而形成一用于容纳天线的空腔。优选地，所述超材料板材利用胶水固定于所述框架。优选地，所述框架包括一架体，所述架体的周边开设有凹陷槽，所述超材料板材固定于所述凹陷槽。优选地，所述框架还包括一设置于所述架体的导槽部，所述导槽部形成一与所述空腔相连通的导槽。优选地，所述架体大致呈U形，所述导槽部设置于所述架体的两延伸端上。优选地，所述超材料板材包括至少一超材料片层，每个超材料片层包括贴合在一起的两介质基板和置于所述两介质基板之间而由所述两介质基板覆盖的结构层，所述结构层由所述多个金属微结构形成。 优选地，所述超材料板材包括多层压合在一起的超材料片层。优选地，所述超材料板材包括至少一介质基板和至少一压合在所述介质基板的结构层，所述结构层由所述多个金属微结构形成。优选地，所述超材料板材的多层介质基板和多层结构层交替地层叠在一起。优选地，所述超材料板材的最外侧由两层介质基板覆盖。本技术的超材料天线罩具有以下有益效果由于所述框架的刚性较好，从而使所述超材料天线罩具有良好的机械性能，而且覆盖于所述框架的超材料板材具有金属微结构，对电磁波的损耗较小，亦使其具有优越的透波性能。以下结合附图及具体实施方式对本技术作进一步说明。图I是本技术的超材料天线罩的一具体实施方式的立体分解图；图2是图I中超材料板材的一超材料片层的截面示意图；图3是图2中超材料片层的部分结构层的平面示意图；图4是图I的立体组装图。图中各标号对应的名称为10超材料天线罩、20框架、22架体、222凹陷槽、24导槽部、242导槽、26空腔、30超材料板材、40超材料片层、42、44介质基板、46结构层、48金属微结构具体实施方式如图I所示，本技术的超材料天线罩10包括中空的刚性框架20和可固定于所述框架20表面的超材料板材30，图I中所示的为两可分别固定于所述框架20的两相对侧面的超材料板材30。所述框架20由如玻璃钢等任何现有材料制成，其包括一大致呈U形的架体22和设置于所述架体22的两延伸端的长形导槽部24。所述架体22的周边两侧分别形成一凹陷槽222。所述导槽部24形成一导槽242。如图2和图3所示，每一超材料板材30包括至少一超材料片层40。每个超材料片层40包括贴合在一起的两介质基板42、44和置于所述两介质基板42、44之间而由所述两介质基板42、44覆盖的结构层46。所述两介质基板42、44可由聚合物材料、陶瓷材料、铁电材料、铁氧材料、铁磁材料等制成，且所述两介质基板42、44既可以由同一种材料制成，也可以分别由两种不同的材料制成；它们的厚度既可以相等、也可以不相等。图2中所示的两介质基板42、44是由同一种材料制成的具有相等厚度的片层。请继续参考图3，所述结构层46包括多个金属微结构48，如图中由虚线分隔形成的图案，图3中所示仅为所述结构层46的部分金属微结构48。我们将每个金属微结构48及与其对应的两介质基板42、44部分称为超材料单元。一般，每个超材料单元的几何尺寸与穿过所述超材料天线罩10的电磁波波长有关，如其几何尺寸是电磁波波长的十分之一。每个金属微结构48是由一定尺寸的金属线段构成的具有一定几何形状的平面或立体结构，其中，金属线段的截面可以为扁平状或其他任意形状，如圆柱状。图3中所示的金属微结构48是由具有扁平状截面的金属线段构成的平面结构，并呈周期性排布，也即，所述多个金属微结构48是周期性地排布于所述两介质基板42、44之间的，并由所述两介质基板42、44覆盖。本实施例中，所述多个金属微结构48是通过蚀刻一覆盖于一介质基板42(或44)上的如铜箔等金属箔而形成，然后再覆上另一介质基板44 (或42)并将所述多个金属微结构48覆盖住即可。当然，所述多个金属微结构48也可以采用电镀、钻刻、光刻、电子刻或者离子刻等方式形成在所述介质基板42或44上。图3中所示的金属微结构48仅是用于示意的一个实施例，大致呈十字形，每两相邻金属微结构48的两相对的金属线段位于同一直线上且间隔设置。实际中，所述金属微结构48根据需要还可以呈其他任意形状。我们利用所述金属微结构48的几何形状和尺寸以及排布来改变所述超材料片层40的介电常数和/或磁导率，使电磁波通过所述超材料片层40时损耗较小、入射和离开所述超材料片层40时反射少，从而提高所述超材料片层40的透波率。由此可见，即使所述超材料板材30由多层所述超材料片层40构成时也具有较高的透波率。请继续参考图4，组装时，将所述两超材料板材30分别置于所述架体22两侧的凹陷槽222内，并利用胶水固定于所述框架20上，从而形成一用于容纳天线的空腔26，而所述导槽部24的导槽242与所述空腔26相连通。这时，即可将所述超材料天线罩10安装于需要的地方，将天线(图未示)置于所述空腔26内保护起来。这样，所述超材料天线罩10由于所述框架20的刚性而具有良好的机械性能，且由于覆盖于所述框架20的超材料板材30具有多个金属微结构48，可减少对天线接收和/或发射的电磁波的损耗，亦使其具有优越的透波性能。实际上，由于每一超材料板材30中的金属微结构48置于所述两介质基板42、44 之间被保护起来，可免受外界恶劣条件的不良影响，不仅可保持稳定的透波性能，而且由于所述两介质基板42、44压合在一起而形成致密的结构，其机械性能也更好。特别是为了满足多样化的应用需求需要制作较厚的超材料天线罩10时，可用多层超材料片层40压合形成所述超材料板材30，这样，其机械性能更优。此外，所述超材料板材30可由至少一介质基板和压合在所述介质基板上的由多个金属微结构组成的结构层形成；而当所述超材料板材30包括多层介质基板和多层结构层时，多层介质基板和多层结构层交替地层叠在一起。当然，所述超材料板材30的最外侧由两介质基板覆盖。以上所述仅是本技术的若干具体实施例，不应当构成对本技术的限制。对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超材料天线罩，其特征在于，包括刚性的框架和固定于所述框架表面的具有多个金属微结构的超材料板材，从而形成一用于容纳天线的空腔。2.根据权利要求I所述的超材料天线罩，其特征在于，所述超材料板材利用胶水固定于所述框架。3.根据权利要求I所述的超材料天线罩，其特征在于，所述框架包括一架体，所述架体的周边开设有凹陷槽，所述超材料板材固定于所述凹陷槽。4.根据权利要求3所述的超材料天线罩，其特征在于，所述框架还包括一设置于所述架体的导槽部，所述导槽部形成一与所述空腔相连通的导槽。5.根据权利要求4所述的超材料天线罩，其特征在于，所述架体大致呈U形，所述导槽部设置于所述架体的两延伸端上。6.根据权利要求I所述的超材料天线罩，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，方小伟，江峰，李华，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：