一种人工复合材料和人工复合材料天线

摘要

本发明涉及一种人工复合材料和人工复合材料天线，所述人工复合材料相对设置于辐射源的电磁波传播方向上；设辐射源与所述人工复合材料第一表面上一点的连线与垂直于人工复合材料的直线之间的夹角为θ，夹角θ唯一对应所述人工复合材料内的一曲面，且夹角θ唯一对应的曲面上每一处的折射率均相同，所述曲面的母线为抛物线弧；所述人工复合材料的折射率随着夹角θ的增大逐渐减小；电磁波经过所述人工复合材料后在每一圆环体的顶面平行射出。通过将人工复合材料的折射率的跳变设计为曲面状，从而大大减少跳变处的折射、衍射和反射效应，减轻了互相干涉带来的问题，使得人工复合材料和人工复合材料天线具有更加优异的性能。

主权项

一种人工复合材料，其特征在于，相对设置于电磁波的传播方向上，平面电磁波入射到所述人工复合材料的第一表面并在与所述第一表面相对的第二表面以球面波的形式射出；射出的电磁波反向延伸相交于所述人工复合材料的虚焦点上；设虚焦点与所述人工复合材料第二表面上一点的连线与垂直于人工复合材料的直线之间的夹角为θ，夹角θ唯一对应所述人工复合材料内的一曲面，具有相同夹角θ的点的集合构成夹角θ唯一对应的曲面的边界，且夹角θ唯一对应的曲面上每一处的折射率均相同，所述曲面的母线为抛物线弧；所述人工复合材料的折射率随着夹角θ的增大逐渐增大；所述曲面的折射率分布满足：$n\left(\theta \right)=\frac{1}{S\left(\theta \right)}[\frac{(F+d)}{\cos \theta }-(F+d)+n_{\min }d];$其中S(θ)为所述抛物线弧的弧长，F为所述虚焦点到所述人工复合材料的距离，d为所述人工复合材料的厚度；n_min为所述人工复合材料的最小折射率；所述抛物线弧的弧长S(θ)满足：$S\left(\theta \right)=\frac{d}{2}[\frac{\log \left(\right|\tan \theta |+\sqrt{1+{\tan }^2\theta })+\delta }{\left|\tan \theta \right|+\delta }+\sqrt{1+{\tan }^2\theta }];$其中，δ为预设小数；以经过所述人工复合材料第二表面的中心且垂直于所述人工复合材料的直线为横坐标轴，以经过所述人工复合材料第二表面的中心且平行于所述第二表面的直线为纵坐标轴，所述抛物线弧所在的抛物线方程为：$y\left(x\right)=\tan \theta (-\frac{1}{2d}{x}^2+x+F+d);$夹角θ与抛物线弧上每一点(x，y)满足如下关系式：$\theta (x,y)={\tan }^{-1}\left[\frac{2\mathrm{dy}}{2d(F+d+x)-x^2}\right].$