[发明专利]定向天线

权利要求书

1.一种定向天线，包括一馈源，其特征在于，所述定向天线还包括超材料单元和第一反射板，所述超材料单元包括至少一片超材料层，所述超材料层包括多个子单元，所述子单元包括第一材质和嵌入在第一材质中的第二材质；所述馈源产生的电磁波经超材料单元折射后而散射于第一反射板上，所述第一反射板将电磁波反射使电磁波再次经超材料单元折射而平行射出。

2.根据权利要求1所述的定向天线，其特征在于，所述第一材质选用陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料及铁磁材料中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的定向天线，其特征在于，所述第二材质选用空气、金属材料、橡胶、塑料及树脂材料中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的定向天线，其特征在于，所述定向天线还包括馈源支架和设置于馈源支架上第二反射板，所述第二反射板用于将馈源产生的向后辐射电磁波反射至所述超材料单元。

5.根据权利要求4所述的定向天线，其特征在于，所述第一反射板和第二反射板均采用光滑金属镜面。

6.根据权利要求1所述的定向天线，其特征在于，所述超材料单元包括沿x方向堆叠成一体的多个超材料片层，所述子单元以垂直于x方向的y方向为列、以同时垂直于x、y方向的z方向为行排成第一阵列，每行的子单元的折射率相同，每列所述子单元的折射率依次为a₁，a₂，a₃，……，a_s，b₁，b₂，b₃，……，b_m，c₁，c₂，c₃，……，c_p，各个折射率满足：

a₁≤a₂≤a₃……≤a_s，c₁≥c₂≥c₃……≥c_p；其中b₁＜a_s，b_m＜c₁，且s、p均为不小于2的自然数，m为不小于1的自然数。

7.根据权利要求6所述的定向天线，其特征在于，所述b₁，b₂，b₃，……，b_m之间存在以下关系：

b₁≤b₂≤b₃……≤b_q，b_q≥b_q+1≥b_q+2≥b_q+3……≥b_m，且q为小于m的自然数。

8.根据权利要求7所述的定向天线，其特征在于，每列所述子单元的折射率还具有如下关系：

(a₂-a₁)≥(a₃-a₂)……≥(a_s-a_s-1)≥(b₂-b₁)≥(b₃-b₂)……≥(b_q-1-b_q)，

(b_q-b_q+1)≤(b_q+1-b_q+2)≤(b_q+2-b_q+3)……≤(b_m-1-b_m)≤(c₁-c₂)≤(c₂-c₃)≤(c_p-1-c_p)。

9.根据权利要求8所述的定向天线，其特征在于，上述折射率还具有如下关系：

a₁＝b₁＝b_m＝c_p，a_s＝b_q＝c₁，s＝p，q＞s且q＞p，q＝[(m+1)/2]。