一种平板透镜及具有该透镜的透镜天线的制作方法

专利名称：一种平板透镜及具有该透镜的透镜天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及一种平板透镜及具有该透镜的透镜天线。
背景技术：
传统的透镜天线多是介质天线，其将从点源或初级天线发射出来的球面波通过透镜转化为平面波，以实现方向性较强的窄波束信号发射。和传统反射面天线相比，透镜天线有着前向无馈源阻挡，副瓣较低，形状容差范围较大等优势。但同时由于传统的透镜天线的透镜需要加工复杂的曲面，因此加工难度大，并且介质表面反射较大，介质损耗较大。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有的用于透镜天线的透镜加工不易的缺陷，提供一种加工简单的平板透镜。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种平板透镜，所述平板透镜包括设置在馈源前方的多个厚度相同的超材料片层，所述超材料片层包括片状的基材以及设置在基材上的多个人造微结构，所述超材料片层的折射率n (r)分布满足如下公式:
权利要求
1.一种平板透镜，其特征在于，所述平板透镜包括设置在馈源前方的多个厚度相同的超材料片层，所述超材料片层包括片状的基材以及设置在基材上的多个人造微结构，所述超材料片层的折射率n (r)分布满足如下公式:
2.按权利要求1所述的平板透镜，其特征在于，所述超材料片层还包括覆盖人造微结构的填充层。
3.按权利要求2所述的平板透镜，其特征在于，所述填充层与基材由相同的材料制成，所述超材料片层的总厚度为0.818mm,其中填充层与基材的厚度均为0.4mm,人造微结构的厚度为0.018mm。
4.按权利要求2或3所述的平板透镜，其特征在于，同一超材料片层上的所有人造微结构具有相同的几何形状，且在基材上呈圆形排布，圆心处的人造微结构几何尺寸最大，相同半径处的人造微结构几何尺寸相同。
5.按权利要求4所述的平板透镜，其特征在于，所述金属微结构为铜线或银线。
6.按权利要求5所述的平板透镜，其特征在于，所述人造微结构为平面雪花状的金属微结构，所述金属微结构具有相互垂直平分的第一金属线及第二金属线，所述第一金属线两端连接有相同长度的两个第一金属分支，所述第一金属线两端连接在两个第一金属分支的中点上，所述第二金属线两端连接有相同长度的两个第二金属分支，所述第二金属线两端连接在两个第二金属分支的中点上，所述第一金属分支与第二金属分支的长度相等。
7.按权利要求6所述的平板透镜，其特征在于，所述金属微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法附着在基材上。
8.按权利要求2所述的平板透镜，其特征在于，所述基材由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制得。
9.按权利要求8所述的平板透镜，其特征在于，所述高分子材料为聚四氟乙烯、环氧树月旨、F4B复合材料或FR-4复合材料。
10.一种透镜天线，包括馈源，其特征在于，所述透镜天线还包括如权利要求1至9任意一项所述的平板透镜，所述平板透镜设置在馈源的前方。
全文摘要
本发明公开了一种平板透镜，所述平板透镜包括设置在馈源前方的多个厚度相同的超材料片层，所述超材料片层包括片状的基材以及设置在基材上的多个人造微结构。根据本发明的平板透镜，设计每一超材料片层的折射率分布可以使得电磁波聚焦或者焦点处发出的电磁波通过平板透镜后平行射出，由片状的平板透镜代替了传统的透镜，不需要加工曲面，制造加工更加容易，成本更加低廉。另外，本发明还提供了一种具有上述平板透镜的透镜天线。
文档编号H01Q19/06GK103094701SQ20111033365
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者刘若鹏, 季春霖, 岳玉涛, 洪运南 申请人:深圳光启高等理工研究院, 深圳光启创新技术有限公司