一种偏馈式雷达天线

摘要

本发明涉及一种偏馈式雷达天线，该天线包括：馈源、超材料面板以及反射板，所述馈源位于所述超材料面板的另一侧且在超材料面板的非正对区域，所述超材料面板包括多个具有相同折射率分布的核心层，所述超材料面板的每一核心层由多个超材料单元组成，所述超材料单元包括设置有一个或多个小孔的单元基材。本发明的一种偏馈式雷达天线通过改变超材料面板内部的折射率分布情况，使得天线远场功率大大地增强了，进而提升了天线传播的距离，同时增加了天线的前后比，使得天线更具方向性；本发明采用了偏馈式雷达天线，使得馈源对电磁波的辐射不再遮拦，同时也避免了辐射的电磁波对馈源的影响。

主权项

一种偏馈式雷达天线，所述天线包括：馈源，用于辐射电磁波；超材料面板，用于将所述馈源辐射出的电磁波从球面电磁波转化为平面电磁波，其特征在于，所述天线还包括位于超材料面板一侧的反射板，用于将电磁波反射到所述超材料面板进行汇聚折射并向远处辐射，所述馈源位于所述超材料面板的另一侧且在超材料面板的非正对区域，所述超材料面板包括多个具有相同折射率分布的核心层，所述超材料面板的每一核心层由多个超材料单元组成，所述超材料单元包括设置有一个或多个小孔的单元基材；所述超材料面板的每一核心层包括一个以所述馈源在每一核心层上的正投影为圆心的半圆形区域和多个与半圆形区域同心的半环形区域，在所述半圆形区域内，随着半径的增加折射率逐渐减小；在所述每一半环形区域内，随着半径的增加折射率也逐渐减小，且相连的两个区域的交界处发生折射率突变，即交界处的折射率位于半径大的区域时比位于半径小的区域时要大；所述超材料面板的每一核心层的折射率以所述馈源在每一核心层上的正投影为圆心，随着半径r的变化规律如以下表达式：$n\left(r\right)=n_{max}-\frac{\sqrt{{\mathrm{ss}}^2+r^2}-ss-k\lambda }{2d};$式中n_max表示所述每一核心层中的最大折射率值，d表示所有核心层的总厚度，ss表示所述馈源到最靠近馈源位置的核心层的距离，n(r)表示所述每一核心层内半径r处折射率值，λ表示馈源辐射出电磁波的波长，其中，$d=\frac{\lambda }{2(n_{max}-n_{\min })},k=floor\left(\frac{\sqrt{{\mathrm{ss}}^2+r^2}-ss}{\lambda }\right),$n_min表示超材料面板中每一核心层内的最小折射率值，floor表示向下取整。