[发明专利]基于超材料的透镜天线

权利要求书

1.基于超材料的透镜天线，其特征在于，所述透镜天线包括：同轴电缆、贴片天线馈源、超材料调制模块以及外壳，所述同轴电缆通过馈线与所述贴片天线馈源相连，且所述贴片天线馈源辐射电磁波信号，所述电磁波信号通过所述超材料调制模块进行调制，将进入超材料调制模块的电磁波信号调制为等相位辐射，所述超材料调制模块包括多个核心层以及对称分布在所述核心层两侧的多个渐变层，每一核心层和每一渐变层均包括片状的基板和设置在所述基板上的多个人造微结构，所述每一核心层的折射率分布均相同，每一核心层包括一个圆形区域，所述圆形区域内折射率随着半径的增大从n_p连续减小到n₀且相同半径处的折射率相同，分布在所述核心层同一侧的每一渐变层均包括一个圆形区域，每一渐变层内的所述圆形区域的折射率变化随着半径的增大从其最大折射率连续减小到n₀，相同半径处的折射率相同，两个相邻的渐变层的最大折射率表示为n_i和n_i+1其中n₀＜n_i＜n_i+1＜n_p，i为正整数，n_i对应于距离所述核心层较远的渐变层。

2.根据权利要求1所述的基于超材料的透镜天线，其特征在于，所述贴片天线馈源为单贴片天线馈源，所述单贴片天线馈源包括金属贴片、介质基板、馈点、馈线以及金属接地板，所述金属贴片和金属接地板分别位于所述介质基板的两侧，所述金属贴片和馈线通过馈点相连接。

3.根据权利要求2所述的基于超材料的透镜天线，其特征在于，所述金属贴片和金属接地板的材料均包括铝、铜以及银。

4.根据权利要求1所述的基于超材料的透镜天线，其特征在于，所述贴片天线馈源为同相馈电的四贴片阵天线馈源。

5.根据权利要求1所述的基于超材料的透镜天线，其特征在于，每一核心层的所述多个人造微结构具有相同的几何形状，圆形区域内人造微结构的尺寸随着半径的增大连续减小且相同半径处的人造微结构的尺寸相同。

6.根据权利要求1所述的基于超材料的透镜天线，其特征在于，每一渐变层的所述多个人造微结构具有相同的几何形状，圆形区域内人造微结构的尺寸随着半径的增大连续减小且相同半径处的人造微结构的尺寸相同，且两个相邻的渐变层中距离所述核心层较远的渐变层对应的同一区域内相同半径处的人造微结构的尺寸较小。

7.根据权利要求1或者6所述的基于超材料的透镜天线，其特征在于，所述人造微结构为由至少一根金属丝组成的平面结构或立体结构。

8.根据权利要求7所述的基于超材料的透镜天线，其特征在于，所述金属丝为铜丝或银丝。

9.根据权利要求8所述的基于超材料的透镜天线，其特征在于，所述金属丝通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法附着在基板上。

10.根据权利要求7所述的基于超材料的透镜天线，其特征在于，所述人造微结构为“工”字形、“十”字形或“H”形。