本发明专利技术涉及一种天线防护罩，其包括基层、对称附着于该基层相对两侧表面的第一阻抗匹配层和第二阻抗匹配层，该第一阻抗匹配层和该第二阻抗匹配层的设置使得天线防护罩整体的阻抗由自由空间的阻抗逐渐变化到基层阻抗在逐渐变化到自由空间阻抗。本发明专利技术可使得天线防护罩内部的天线在接收和发射电磁波时，该电磁波经过该天线防护罩时不发生发射，提高信号质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种天线防护罩，尤其涉及一种利用超材料技术制成的具有阻抗匹配功能的天线防护罩。
技术介绍
移动通信时现代信息传输和交流的重要系统之一，随着业务量不断增加、城市的不断发展，移动通信网络覆盖在不断扩大和完善；随着社会的进步和发展，移动通信越来越面向大众。基站天线是移动通信天馈系统的重要组成部分，它如同整个移动通信系统的触角，在通信过程中起着举足轻重的作用。由于基站天线的重要作用使得基站天线必须在各 种恶劣环境例如强风、强雨、高温下仍然需要正常工作。通常情况下，为了保护基站天线，需要在基站天线外面增设天线防护罩。但是随着天线防护罩的加入，从天线向自由空间发射的电磁波或者从自由空间向天线发射的电磁波均会被防护罩反射一部分，使信号质量被减弱。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足提出一种具有阻抗匹配功能、增强电磁波透过性的天线防护罩。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种天线防护罩，其包括基层、对称附着于该基层相对两侧表面的第一阻抗匹配层和第二阻抗匹配层，该第一阻抗匹配层包括第一首位超材料片层和第一末位超材料片层以及堆叠于该第一首位超材料片层和该第一末位超材料片层之间的多个第一中间超材料片层，该该第二阻抗匹配层包括第二首位超材料片层和第二末位超材料片层以及堆叠于该第二首位超材料片层和该第二末位超材料片层之间的多个第二中间超材料片层；该第一阻抗匹配层和该第二阻抗匹配层的阻抗均由自由空间的阻抗逐渐变化到该基层的阻抗，且该第一首位超材料片层和该第二首位超材料片层的阻抗等于自由空间阻抗，该第一末位超材料片层和该第二末位超材料片层的阻抗等于该基层的阻抗，该第一末位超材料片层和该第二末位超材料片层附着于该基层相对两侧表面。该第一阻抗匹配层和该第二阻抗匹配层的每个超材料片层均包括基材和附着于该基材上的多个相同的人造金属微结构，各个超材料片层上附着的人造金属微结构均具有相同的几何形状且尺寸逐渐变化；该第一末位超材料片层和该第二末位超材料片层的人造金属微结构尺寸最大，该第一首位超材料片层和该第二首位超材料片层的人造金属微结构尺寸最小。该人造金属微结构包括第一金属分支和分别连接在第一金属分支两端且垂直于该第一金属分支的第二金属分支。该人造金属微结构还包括分别连接在该第二金属分支两端且垂直于该第二金属分支的第三金属分支、分别连接在该第三金属分支两端且垂直于该第三金属分支的第四金属分支，依此类推。该第二金属分支的长度小于该第一金属分支，该第三金属分支的长度小于该第二金属分支，该第四金属分支的长度小于该第三金属分支，依此类推。每个该人造金属微结构包括相互垂直而连接成“十”字形的两个第一金属分支、分别连接在每个该第一金属分支两端且垂直于该第一金属分支的第二金属分支、分别连接在每个该第二金属分支两端且垂直于该第二金属分支的第三金属分支，依此类推。每个该人造金属微结构包括在三维空间内两两垂直且共一交点的三个第一金属分支、分别连接在每个该第一金属分支两端且垂直于该第一金属分支的第二金属分支、分别连接在每个该第二金属分支两端且垂直于该第二金属分支的第三金属分支，依此类推。 该人造金属微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻附着于该基材上。该基材为陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料。本专利技术天线防护罩在基层两侧设置有超材料片层堆叠而成的阻抗匹配层使得天线防护罩具有很好的电磁透过性，天线防护罩内部的天线在接收和发射电磁波时，电磁波通过该天线防护罩不再发生反射，提高了信号的质量。附图说明图I为本专利技术一种天线防护罩剖视图；图2为本专利技术一种天线防护罩阻抗与天线厚度的d-Z关系图；图3为本专利技术一种天线防护罩一部分的结构示意图，其中第一阻抗匹配层和第二阻抗匹配层被分层剖视；图4为本专利技术一种天线防护罩超材料片层的人造金属微结构的第一较佳拓扑图案；图5为图4所不人造金属微结构第一较佳拓扑图案的衍生拓扑图案；图6为图5所不人造金属微结构衍生拓扑图案的进一步衍生拓扑图案；图7为本专利技术一种天线防护罩超材料片层的人造金属微结构的第二较佳拓扑图案；图8为图7所示人造金属微结构第二较佳拓扑图案的衍生拓扑图案；图9为图8所不人造金属微结构衍生拓扑图案的进一步衍生拓扑图案；图10为本专利技术一种天线防护罩超材料片层内部附着有三维拓扑图案的人造金属微结构的立体示意图。具体实施例方式请参照图1，图I为本专利技术天线防护罩的剖视图。天线1000设置于天线防护罩内部用以接收或发射电磁波。天线防护罩的形状并不以图中所示形状为限，可根据实际需要构成正方体、长方体、椭圆形等各种形状。本专利技术天线防护罩包括基层10，对称设置于基层10两侧表面的第一阻抗匹配层20和第二阻抗匹配层30。第一阻抗匹配层10和第二阻抗匹配层30在各自靠近自由空间一侧的阻抗等于自由空间阻抗，各自靠近基层IO —侧的阻抗等于基层10的阻抗，从自由空间阻抗到基层10的阻抗呈线性逐渐变化。阻抗变化趋势如图2所示。图2中，Cltl即为第一阻抗匹配层厚度，Cl1-Cl0为基层厚度，Cl2-Cl1为第二阻抗匹配层厚度，Ztl为自由空间阻抗值，Zn为基层阻抗值。下面请参照图3，图3为本专利技术天线防护罩一部分的结构示意图。整个天线防护罩可看成由多个该部分组成所需的形状。其中，第一阻抗匹配层20和第二阻抗匹配层30被分层剖视以便更清楚地表示第一阻抗匹配层20和第二阻抗匹配层30的内部结构。第一阻抗匹配层20和第二阻抗匹配层30均由多个超材料片层叠加而成，图中超材料片层层数仅为示意性的，并非用以限定本专利技术的超材料片层层数。其中第一阻抗匹配层20和第二阻抗匹配层30各自靠近自由空间一侧的超材料片层为第一首位超材料片层201和第二首位超材料片层301，各自靠近基层10的超材料片层为第一末位超材料片层202和第二末位超材料片层302。第一首位超材料片层201和第二首位超材料片层301、第一末位超材料片层202和第二末位超材料片层302、堆叠于第一首位超材料片层201和第一末位超材料片层202之间的多个第一中间超材料片层与堆叠于第二首位超材料片层301和第二末位超材料片层302之间的多个第二中间超材料片层均以基层10对称面对称设置。·每个超材料片层均包括基材以及附着于基材上的多个人造金属微结构。各个人造金属微结构在基材上的排布间隔应为入射电磁波波长的1/5至1/10以便对入射电磁波产生连续的电磁响应。本专利技术中，各个超材料片层上的人造金属微结构几何形状均相同，单一超材料片层的人造金属微结构几何形状和尺寸均相同，不同超材料片层的人造金属微结构尺寸不同，且第一首位超材料片层201和第二首位超材料片层301的人造金属微结构尺寸最大，第一末位超材料片层202和第二末位超材料片层302的人造金属微结构尺寸最小，中间各层的人造金属微结构的尺寸由最小向最大逐渐变化。在基材上附着人造金属微结构可通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻等多种方法。其中蚀刻是较优的制造工艺，其步骤是在设计好合适的人造金属微结构的拓扑图案后，先将一张金属箔片整体地附着在基材上，然后通过蚀刻设备，利用溶剂与金属的化学反应去除掉人造金属微结构预设图案以外的箔片部分，余下的即可得到阵列排布的人造金属微结构。上述金属箔片的材本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天线防护罩，其特征在于：包括基层、对称附着于该基层相对两侧表面的第一阻抗匹配层和第二阻抗匹配层，该第一阻抗匹配层包括第一首位超材料片层和第一末位超材料片层以及堆叠于该第一首位超材料片层和该第一末位超材料片层之间的多个第一中间超材料片层，该该第二阻抗匹配层包括第二首位超材料片层和第二末位超材料片层以及堆叠于该第二首位超材料片层和该第二末位超材料片层之间的多个第二中间超材料片层；该第一阻抗匹配层和该第二阻抗匹配层的阻抗均由自由空间的阻抗逐渐变化到该基层的阻抗，且该第一首位超材料片层和该第二首位超材料片层的阻抗等于自由空间阻抗，该第一末位超材料片层和该第二末位超材料片层的阻抗等于该基层的阻抗，该第一末位超材料片层和该第二末位超材料片层附着于该基层相对两侧表面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，徐冠雄，张洋洋，方能辉，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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