[发明专利]导电几何结构及超材料

说明书

本发明提供了一种导电几何结构及超材料，上述导电几何结构具有磁谐振响应性，其等效介电常数为正，等效磁导率为负，用于随H面入射波角度的改变而改变透波率与相移。本发明提供的导电几何结构和超材料具有随入射波角度的改变而改变透波率与相移能力，进而能够在不对天线本身结构进行改动也不牺牲某些参数的前提下提高天线的方向性系数同时降低其副瓣。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种导电几何结构及超材料。

背景技术

目前的在天线技术中，提高方向性系数和降低副瓣是两个重要的研究课题。方向性系数是用来表示天线向某一个方向集中辐射电磁波程度(即方向性图的尖锐程度)的一个参数，在中波和短波波段，方向性系数约为几到几十；在米波范围内，约为几十到几百；而在厘米波波段，则可高达几千，甚至几万，方向性系数越高天线的性能越好。而副瓣则可以表征线功率辐射是否集中，副瓣是相对于主瓣而言的，主瓣宽度越小，方向图越尖锐，表示天线辐射越集中，降低副瓣可以有效的增加主瓣宽度，使天线辐射更加集中，从而提高天线性能。

现有的技术多为通过改变天线本身的结构来提高方向性系数、降低副瓣，因此需要重新设计天线、或提高加工工艺精度。对于相控阵天线来说，还可以以降低增益为代价，通过对所有通道进行幅度加权来实现降低副瓣的目的。这些方法或需要对天线本身结构进行改动，不易实现，或需要牺牲某些参数，得不偿失。目前现有技术中缺乏一种既不需要对天线本身结构进行改动也不需要牺牲某些参数就可以提高方向性系数同时降低副瓣的方案。

发明内容

本发明提供了一种导电几何结构及超材料，具有随入射波角度的改变而改变透波率与相移能力，进而能够在不对天线本身结构进行改动也不牺牲某些参数的前提下提高天线的方向性系数同时降低其副瓣。

根据本发明的一个方面，提供了一种导电几何结构，所述导电几何结构具有磁谐振响应性，其等效介电常数为正，等效磁导率为负，用于随H面入射波角度的改变而改变透波率与相移。

所述导电几何结构为带有开口谐振环的磁谐振导电几何结构。

所述导电几何结构的各方向晶格尺寸范围为：十分之一波长至四分之一波长。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种导电几何结构，所述导电几何结构具有电谐振响应性，其等效介电常数为负，等效磁导率为正，用于随E面入射波角度的改变而改变透波率与相移。

所述导电几何结构为带/线状、间断线、“工”字型、或S型的电谐振导电几何结构。

所述导电几何结构的各方向晶格尺寸范围为：十分之一波长至四分之一波长。

根据本发明的再一方面，提供了一种导电几何结构，所述导电几何结构为具有电谐振性和磁谐振性的导电几何结构，在E面方向上，等效为负介电常数与正磁导率，在H面方向上，等效为正介电常数和负磁导率，用于随E面和H面入射波角度的改变而改变透波率与相移。

所述导电几何结构为几何结构上具有双向正交特性的、同时具有电谐振性和磁谐振性的导电几何结构。

根据本发明的又一个方面，提供了一种超材料，所述超材料其具有一层或多层的片层，每个所述片层单面或双面上均匀周期性排布有上述任一种导电几何结构。

所述片层中，至少有一层前后两面上的导电几何结构是非对称的，其中，所述非对称的形式包括以下至少之一：导电几何结构为同种拓扑结构，细节尺寸相同，但排列方式不同；导电几何结构为同种拓扑结构，但参数不同，所述参数包括以下至少之一：外形尺寸、线宽、缝隙开口宽度、电容结构长度；导电几何结构属于不同拓扑结构。