[发明专利]一种超宽带大容量太赫兹超材料随机辐射天线

权利要求书

1.一种超宽带大容量太赫兹超材料随机辐射天线，其特征在于，包括：金属底板(3)、设置在金属底板(3)上的第一介质层和设置在第一介质层上的第二介质层；第一介质层上设置有太赫兹超宽带变耦合馈电系统(2)，第二介质层设置有太赫兹超材料随机辐射孔网(1)；

所述的太赫兹超材料随机辐射孔网(1)由多个具有不同电磁参数与结构参数的超材料单元模块(11)阵列排布构成；

超材料单元模块(11)用于从太赫兹超宽带变耦合馈电系统(2)中有选择性的耦合能量并进行辐射；

所述的太赫兹超宽带变耦合馈电系统(2)包括依次连接的宽带馈电模块(21)、匹配模块(22)和太赫兹能量传输模块(23)；

宽带馈电模块(21)，用于接收从馈源馈入的能量，将其传输到带状线上，并经过匹配模块(22)将能量传递给太赫兹能量传输模块(23)；

匹配模块(22)，用于从宽带馈电模块(21)至太赫兹能量传输模块(23)的混合渐变式阻抗匹配，并将能量从宽带馈电模块(21)均匀传输至太赫兹能量传输模块(23)；

所述的匹配模块(22)是由两个对称的渐变线一端相交、另一端与一个直线相切围成的渐变线结构，两个渐变线相交一端与宽带馈电模块(21)连接，两个渐变线与直线相切一端与太赫兹能量传输模块(23)连接；

太赫兹能量传输模块(23)，用于将匹配模块(22)传输的能量，均匀的传输到整个太赫兹超材料随机辐射孔网(1)覆盖区域，使每个超材料单元模块(11)等概率的从太赫兹能量传输模块(23)中定向耦合能量；

所述的太赫兹能量传输模块(23)为网格结构，太赫兹能量传输模块(23)的能量无反射传输。

2.根据权利要求1所述的一种超宽带大容量太赫兹超材料随机辐射天线，其特征在于，所述的太赫兹超材料随机辐射孔网(1)在各个离散频点上的探测模式通过其上的多个超材料单元模块(11)的参数与位置随机性产生；

其中，多个超材料单元模块(11)具有不同电磁参数与结构参数，不同的超材料单元模块(11)谐振频率在整个工作带宽内随机分布，不同的超材料单元模块(11)在太赫兹超材料随机辐射孔网(1)上随机分布。

3.根据权利要求1所述的一种超宽带大容量太赫兹超材料随机辐射天线，其特征在于，所述的超材料单元模块(11)的谐振特性为宽带多频点谐振，通过电磁参数与结构参数的选择对其谐振特性进行控制，多个超材料单元模块(11)间的耦合通过高阻磁壁或者低阻导行环结构进行控制。

4.根据权利要求1所述的一种超宽带大容量太赫兹超材料随机辐射天线，其特征在于，所述的超材料单元模块(11)产生的探测模式相关性系数低于0.2。

5.根据权利要求1所述的一种超宽带大容量太赫兹超材料随机辐射天线，其特征在于，匹配模块(22)的反射系数小于-20dB。

6.根据权利要求1所述的一种超宽带大容量太赫兹超材料随机辐射天线，其特征在于，在太赫兹能量传输模块(23)同侧馈电的多个端口中，任意两个端口之间的隔离度都低于-15dB。