[实用新型]一种近零折射率超材料和天线

说明书

本实用新型公开了一种近零折射率超材料和天线，该近零折射率超材料用于改善天线辐射性能，包括多个第一结构单元，多个结构单元呈均匀周期性排布，每个第一结构单元包括第一金属层、第二金属层和中间介质层，第一金属层和第二金属层分布在中间介质层的两端。本实用新型通过将该近零折射率超材料覆盖在天线上方，能够降低天线的副瓣电平，改善天线的辐射性能，且不影响天线增益等其他参数；同时能够避免对天线本身进行设计修改。本实用新型可广泛应用于通信技术领域。

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其是一种近零折射率超材料和天线。

背景技术

随着天线的广泛应用，降低天线副瓣、提高其方向性成为近年来研究者们关注的重要研究课题。副瓣电平是天线电性能的一项重要指标，能用来衡量功率辐射是否集中，在雷达技术中，低副瓣天线能有效提高其抗干扰性能；天线方向性指天线在不同平面的辐射电磁波场强，可通过天线方向图的尖锐程度来衡量，一般来讲，主瓣宽度越窄，方向图越尖锐，天线方向性越强。

对于天线尤其是阵列天线而言，想要改善副瓣性能多通过调整优化天线结构来完成，常见的技术比如对馈电网络进行泰勒幅度加权，不仅需要以降低增益为代价，还大大提高了馈电网络设计的复杂程度。

实用新型内容

为了解决上述至少一个技术问题，本实用新型的目的在于提供一种近零折射率超材料和天线。

本实用新型所采取的技术方案是：

一方面，本实用新型包括一种近零折射率超材料，用于改善天线辐射性能，包括多个第一结构单元，多个所述结构单元均匀周期性排布，每个所述第一结构单元包括第一金属层、第二金属层和中间介质层，所述第一金属层和所述第二金属层分布在所述中间介质层的两端。

进一步地，所述第一金属层和所述第二金属层均为“双Z”型结构。

进一步地，所述第一金属层和所述第二金属层均为铜金属层。

进一步地，所述第一金属层和所述第二金属层均通过将铜蚀刻在介质基板上得到。

进一步地，所述第一金属层和所述第二金属层的厚度均为0.035mm。

进一步地，所述中间介质层为Rogers 3003介质层。

进一步地，所述中间介质层的相对介电常数为3。

另一方面，本实用新型包括一种天线，包括在所述天线上方覆盖所述的近零折射率超材料。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出一种近零折射率超材料，用于改善天线辐射性能，包括多个第一结构单元，多个结构单元呈均匀周期性排布，每个第一结构单元包括第一金属层、第二金属层和中间介质层，第一金属层和第二金属层分布在中间介质层的两端。本实用新型通过将该近零折射率超材料覆盖在天线上方，能够降低天线的副瓣电平，改善天线的辐射性能，且不影响天线增益等其他参数；同时能够避免对天线本身进行设计修改。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1为本实用新型实施例所述近零折射率超材料的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述近零折射率超材料的俯视图；

图3为本实用新型实施例所述近零折射率超材料的反射系数与传输系数的曲线图；

图4为本实用新型实施例所述近零折射率超材料的相对介电常数的示意图；