一种基于新型人工电磁材料的电压控制波束可调透镜天线

摘要

本发明公开了一种基于新型人工电磁材料的电压控制波束可调透镜天线，包括透镜主体、阻抗匹配层和馈源，透镜主体和阻抗匹配层的折射率均沿径向渐变分布、沿轴向均匀分布；透镜主体和阻抗匹配层由新型人工电磁材料构成，通过外部电压信号调节透镜主体和阻抗匹配层折射率的分布；新型人工电磁材料由一层以上相互平行的介质基板等间距排列构成，介质基板的正面周期性排布有金属谐振单元，金属谐振单元为带有开口的环形，在其中一个开口的两个金属端之间连接有一个压控变容二极管，外部电压信号加载在压控变容二极管上。本发明首次在微波段采用新型人工电磁材料实现了一种在不改变透镜和馈源的物理结构和位置的前提下进行波束扫描的透镜天线。

主权项

一种基于新型人工电磁材料的电压控制波束可调透镜天线，包括中轴线位于同一直线上的透镜主体(1)、阻抗匹配层(2)和馈源(3)，透镜主体(1)和阻抗匹配层(2)的折射率均沿径向渐变分布、沿轴向均匀分布；其特征在于：所述透镜主体(1)和阻抗匹配层(2)由新型人工电磁材料构成，通过外部电压信号调节透镜主体(1)和阻抗匹配层(2)折射率的分布；所述新型人工电磁材料由一层以上相互平行的介质基板等间距排列构成，介质基板的正面周期性排布有金属谐振单元，介质基板的背面设置有金属馈线，金属谐振单元通过介质基板上的金属化通孔与金属馈线电连接；所述金属谐振单元为带有一个以上开口的环形，在其中一个开口的两个金属端之间连接有一个压控变容二极管，外部电压信号通过金属馈线加载在压控变容二极管上；所述透镜主体(1)和阻抗匹配层(2)中的所有金属谐振单元的结构和尺寸完全相同，不同介质基板上金属谐振单元根据折射率要求设计。