人工复合材料和人工复合材料天线

摘要

本发明涉及人工复合材料和人工复合材料天线，人工复合材料划分为多个区域；平面电磁波入射到人工复合材料的第一表面并在与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人工复合材料的虚焦点上；第i区域与第一表面的交集部分为底面，与第二表面的交集部分为顶面；设虚焦点与第i区域顶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，θ唯一对应第i区域内的一曲面，第i区域顶面上具有相同θ的点的集合构成θ唯一对应的曲面的边界；且θ唯一对应的曲面上每一处的折射率均相同；每一区域的折射率随着夹角θ的增大逐渐减小。本发明将折射率的跳变设计为曲面状，减少了跳变处的折射、衍射和反射效应。

主权项

一种人工复合材料，其特征在于，所述人工复合材料划分为多个区域；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；第i区域与所述第一表面的交集部分为第i区域的底面，第i区域与所述第二表面的交集部分为第i区域的顶面；设虚焦点与所述第i区域顶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唯一对应第i区域内的一曲面，第i区域顶面上具有相同夹角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；每一区域的折射率随着夹角θ的增大逐渐减小；设虚焦点与第i区域顶面外圆周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_i，i为正整数且越靠近人工复合材料中心的区域对应的i越小；其中，夹角θ_i对应的曲面的母线的弧长为c(θ_i)，弧长c(θ_i)和夹角θ_i满足如下公式：$c\left({\theta }_i\right)=\frac{\lambda }{n_{\max \left(i\right)}-n_{\min (i+1)}};$$(s+d)\times (\frac{1}{{\cos \theta }_i}-\frac{1}{{\cos \theta }_{i-1}})=c\left({\theta }_i\right)n_{\max \left(i\right)}-c\left({\theta }_{i-1}\right)n_{\min \left(i\right)});$其中，θ₀＝0，c(θ₀)＝d；s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；λ为电磁波的波长，n_max(i)、n_min(i)分别为第i区域的最大折射率和最小折射率，n_min(i+1)为第i+1区域的最小折射率。