一种卡塞格伦型超材料天线

摘要

本发明公开了一种卡塞格伦型超材料天线，包括具有通孔的超材料主反射器、设置在通孔中的馈源及设置在馈源前方的副反射器，馈源辐射的电磁波依次经过副反射器、超材料主反射器的反射后以平面波的形式出射，所述超材料主反射器包括核心层及设置在核心层后表面的反射层，所述核心层包括至少一个核心层片层，所述核心层片层包括基材以及设置在基材上的多个人造微结构，所述副反射器为旋转椭球面的其中一个曲面，所述馈源的相位中心与旋转椭球面的远焦点重合。根据本发明的卡塞格伦型超材料天线，由片状的超材料主反射器代替了传统的抛物面，制造加工更加容易，成本更加低廉。

主权项

一种卡塞格伦型超材料天线，其特征在于，包括具有中央通孔的超材料主反射器、设置在中央通孔中的馈源及设置在馈源前方的副反射器，馈源辐射的电磁波依次经过副反射器、超材料主反射器的反射后以平面波的形式出射，所述超材料主反射器包括核心层及设置在核心层后表面的反射层，所述核心层包括至少一个核心层片层，所述核心层片层包括基材以及设置在基材上的多个人造微结构，所述副反射器为旋转椭球面的其中一个曲面，所述馈源的相位中心与旋转椭球面的远焦点重合，所述旋转椭球面的实轴垂直超材料主反射器；其中，任一核心层片层的折射率分布满足如下公式：$n\left(r\right)=n_{\max }-\frac{\sqrt{s^2+r^2}-(s+\mathrm{k\lambda })}{2d};$$d=\frac{\lambda }{2(n_{\max }-n_{\min })};$$k=\mathrm{floor}\left(\frac{\sqrt{s^2+r^2}-s}{\lambda }\right);$其中，n(r)表示该核心层片层上半径为r处的折射率值，该核心层片层的折射率分布圆心即为旋转椭球面的实轴与该核心层片层的交点；s为所述旋转椭球面的近焦点到超材料主反射器的前表面的距离；d为核心层的厚度；n_max表示核心层片层上的折射率最大值；n_min表示核心层片层上的折射率最小值；λ表示天线中心频率对应的电磁波的波长；floor表示向下取整数。