一种超材料天线

摘要

本发明涉及一种超材料天线，该天线包括：一个振子，用于辐射电磁波；一超材料薄膜层，用于将振子辐射的电磁波汇聚并向传播，还用于将振子产生的电磁波转换为平面电磁波；其特征在于，所述天线还包括一反射体，所述反射体为以钻石型为底的无盖腔体，并与所述超材料薄膜层相连构成一个封闭腔体，所述振子位于反射体内。本发明一种超材料天线通过设计反射体底面形状以及超材料薄膜层中的折射率分布，使得天线增益变大，且发出的信号通过超材料薄膜层后具有较小的半功率带宽，达到信号远距离发射和接收。

主权项

一种超材料天线，所述天线包括：一个振子，用于辐射电磁波；一超材料薄膜层，用于将振子辐射的电磁波汇聚并传播；其特征在于，所述天线还包括一反射体，用于将振子产生的部分电磁波反射到所述超材料薄膜层内进行折射汇聚并转换为平面电磁波，所述反射体为以钻石型为底的无盖腔体，并与所述超材料薄膜层相连构成一个封闭腔体，所述钻石型侧面截图为一“V”字形，所述振子位于反射体“V”字形最底处；所述超材料薄膜层由多个超材料片层组成，其中，最接近所述振子的超材料片层为第一超材料片层，所述第一超材料片层的折射率以其中心为圆心呈圆形分布，第一超材料片层的折射率分布随着半径r的变化规律如以下表达式：$n\left(r\right)=n_{\max }-\frac{1}{d}\{\sqrt{{(r-\frac{1}{2}d)}^2+s^2}-s\}$式中n_max表示第一超材料片层中的最大折射率值，d表示第一超材料片层的厚度，s表示所述振子到第一超材料片层的距离，n(r)表示第一超材料片层内半径r处折射率值。