CN102983414B - 反射阵列天线的反射面 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种反射阵列天线的反射面，包括基板、设置于基板一侧的对电磁波具有电磁响应的人造结构层以及设置于基板另一侧的用于反射电磁波的反射层，其特征在于，所述基板与人造结构层之间和/或所述基板与反射层之间设置有至少一层应力缓冲层，其中，所述应力缓冲层的拉伸强度小于所述基板的拉伸强度，所述应力缓冲层的断裂伸长率大于所述人造结构层和反射层的断裂伸长率。本发明通过在基板与人造结构层之间和/或所述基板与反射层之间设置应力缓冲层，该应力缓冲层能改善不同的材料之间的热膨胀系数不同而带来的表面平整度的变化，使得反射层和/或人造结构处于较平整的平面上，从而减少了翘曲情形的发生，降低产品不良率和维护成本。

Description

反射阵列天线的反射面

技术领域

本发明涉及反射阵列天线领域，更具体地说，涉及一种能够解决应力缓冲的反射阵列天线的反射面。

背景技术

反射阵列天线因其低剖面、低成本、易共形、易集成、易携带及隐蔽性好等优点,在卫星通信、深空探测等远距离无线传输系统中得到广泛应用。反射阵列天线通常包括介质板、设置于介质板上的多个单元结构以及设置于介质板另一侧的反射层。现有的反射阵列天线中，反射层或者多个单元结构通过覆铜蚀刻的方式附着于介质板两侧或者通过热压的方式附着于介质板两侧。采用上述方式制备得到的反射阵列天线在应用时会存在如下问题：反射阵列天线的介质板和反射层在昼夜温差以及不同地域的温度差异条件下都会产生热胀冷缩的效果，而由于介质板和反射面的收缩率不同且单元结构和反射层的厚度均较薄，因此介质板和反射面的热胀冷缩使得较薄的单元结构和/或反射层发生翘曲。翘曲的单元结构和/或反射层会影响反射阵列天线对电磁波的响应，同时还会增加维护成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术中反射阵列天线的反射面容易出现翘曲的缺陷，提供一种能够改善翘曲问题的反射阵列天线的反射面。

本发明的上述技术问题通过以下技术方案解决：提供一种反射阵列天线的反射面，包括基板、设置于基板一侧的对电磁波具有电磁响应的人造结构层以及设置于基板另一侧的用于反射电磁波的反射层，其特征在于，所述基板与人造结构层之间和/或所述基板与反射层之间设置有至少一层应力缓冲层。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述应力缓冲层的拉伸强度小于所述基板的拉伸强度，所述应力缓冲层的断裂伸长率大于所述人造结构层和反射层的断裂伸长率。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述应力缓冲层由热塑性树脂材料或其改性材料制得。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述热塑性树脂材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、特氟龙或热塑性有机硅。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述应力缓冲层为热塑性弹性体。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述热塑性弹性体包括橡胶、热塑性聚氨酯、苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、基于含卤聚烯烃的热塑性弹性体、聚醚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、离聚体型热塑性弹性体。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述应力缓冲层由热熔胶构成。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述热熔胶为天然热熔胶或合成热熔胶。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述合成热熔胶为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚酰铵类、聚酯类或聚氨酯类。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述应力缓冲层由压敏胶构成。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述基板与人造结构层之间设置有应力缓冲层，所述基板与反射层紧密贴合；或所述基板与人造结构层紧密贴合，所述基板与反射层之间设置有应力缓冲层。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述基板与人造结构层之间和所述基板与反射层之间均设置有应力缓冲层。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述基板与人造结构层之间设置的应力缓冲层和所述基板与反射层之间设置的应力缓冲层的材料相同。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述基板与人造结构层之间设置的应力缓冲层和所述基板与反射层之间设置的应力缓冲层的材料不相同。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制成。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述高分子材料为热塑性树脂或其改性材料。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述热塑性树脂材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、特氟龙或热塑性有机硅。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述基板由聚苯乙烯制成，所述应力缓冲层由热塑性弹性体、热熔胶或压敏胶制成。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述人造结构层具有至少一个人造结构单元，所述人造结构单元为导电材料构成的具有几何图案的结构。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述导电材料为金属或非金属导电材料。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述金属为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金；所述非金属导电材料为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射层为具有防翘曲图案的金属层，所述防翘曲图案能够抑制所述反射层相对所述功能板发生翘曲。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射层为具有细缝槽状防翘曲图案的金属层。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射层为具有孔状防翘曲图案的金属层。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述孔状防翘曲图案包括圆孔状防翘曲图案、椭圆孔状防翘曲图案、多边形孔状防翘曲图案。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射层为具有金属网格状防翘曲图案的金属网格反射层。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述金属网格反射层由多片相互间隔的金属片构成。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，单个金属片的形状为多边形。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述单个金属片的形状为正方形。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述多片金属片相互之间的间隔小于入射电磁波工作波长的二十分之一。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述金属网格反射层为由多条金属线纵横交错构成的具有多个网孔的网状结构。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，单个网孔的形状为多边形。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述单个网孔的形状为正方形或正六边形。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述单个网孔的边长小于入射电磁波工作波长的二分之一。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述多条金属线的线宽大于或等于0.01mm。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述金属层为金、银、铜、铝、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金制成。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射层为具有电导通特性的金属层。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射层为具有非电导通特性的金属层。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射阵列天线的反射面还包括用于覆盖所述人造结构层的保护层。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射阵列天线的反射面工作于Ku波段，所述基板厚度为0.5-4mm。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射阵列天线的反射面工作于X波段，所述基板厚度为0.7-6.5mm。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射阵列天线的反射面工作于C波段，所述基板厚度为1-12mm。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射阵列天线的反射面为发射天线、接收天线或收发两用天线。

在本发明所述的反射阵列天线的反射面中，所述反射阵列天线的反射面为卫星电视接收天线、卫星通信天线、微波天线或雷达天线。

本发明的技术方案，具有以下有益效果：通过在基板与人造结构层之间和/或所述基板与反射层之间设置应力缓冲层，该应力缓冲层能改善不同的材料之间的热膨胀系数不同而带来的表面平整度的变化，使得反射层和/或人造结构处于较平整的平面上，从而减少了翘曲情形的发生，降低产品不良率和维护成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，附图中：

图1是本发明反射阵列天线的反射面一较佳实施方式的立体结构示意图；

图2是为由多个横截面图形为正六边形的基板单元所构成的基板的正视示意图；

图3是图1所示的反射阵列天线的反射面的剖视图；

图4是反射层一较佳实施方式的结构示意图；

图5是平面雪花状的人造结构单元所构成的移相单元的示意图；

图6是图5所示的人造结构单元的一种衍生结构；

图7是图5所示的人造结构单元的一种变形结构；

图8是平面雪花状的人造结构单元几何形状生长的第一阶段；

图9是平面雪花状的人造结构单元几何形状生长的第二阶段。

图10是本发明另一种结构的人造结构单元构成的移相单元的示意图；

图11是本发明另一种结构的人造结构单元构成的移相单元的示意图；

图12是图5所示的人造结构单元所构成的移相单元的移相量随结构生长参数S的变化曲线图；

图13是图10所示的人造结构单元的生长方式示意图；

图14是图10所示的人造结构单元所构成的移相单元的移相量随结构生长参数S的变化曲线图；

图15是图11所示的人造结构单元的生长方式示意图；

图16是图11所示的人造结构单元所构成的移相单元的移相量随结构生长参数S的变化曲线图；

图17a是三角形金属片状的人造结构单元的示意图；

图17b是正方形金属片状的人造结构单元的示意图；

图17c是圆形金属片状的人造结构单元的示意图；

图17d是圆形金属环状的人造结构单元的示意图；

图17e是方形金属环状的人造结构单元的示意图；

图18是初级馈源方向图；

图19是宽波束方向图经本发明反射阵列天线的反射面调制后的窄波束方向图；

图20是经本发明的反射阵列天线的反射面改变电磁波主波束指向的方向图；

图21是网格结构的金属网格反射层的结构示意图；

图22是本发明具有多层功能板调制电磁波辐射方向图的反射阵列天线的反射面的结构示意图；

图23是一种形式的移相单元的结构示意图；

图24是本发明另一种结构的反射阵列天线的反射面的剖视图；

图25、26是具有细缝槽状防翘曲图案的反射层示意图；

图27-30是具有孔状防翘曲图案的金属层的示意图；

图31-32是反射阵列天线的反射面的反射层是图4所示的金属片构成的金属网格反射层的S11参数示意图；

图33-34是反射阵列天线的反射面的反射层是图21所示的具有多个正方形网孔的金属网格反射层的S11参数示意图；

图35是一种具有不相同金属片的反射层的示意图；

图36-37是反射阵列天线的反射面的采用图35所示的反射层的S参数示意图；

图38是图5所示的人造结构单元所构成的另一种结构的移相单元的移相量随结构生长参数S的变化曲线图。

具体实施方式

反射阵列天线的反射面包括基板、设置于基板一侧的对电磁波具有电磁响应的人造结构层以及设置于基板另一侧的用于反射电磁波的反射层，基板与人造结构层之间和/或基板与反射层之间设置有至少一层应力缓冲层。

图1和图3分别为本发明反射阵列天线的反射面一较佳实施方式的立体结构示意图和剖视图。作为优选实例，反射阵列天线的反射面包括基板S、设置于基板S一侧的对电磁波具有电磁响应的人造结构层以及设置于基板S另一侧的用于反射电磁波的反射层2，基板S与人造结构层之间设置有至少一层应力缓冲层YL，基板与反射层之间设置有至少一层应力缓冲层YL。图中仅为示意，示出了一层应力缓冲层，但是并不限于一层，还可以是多层应力缓冲层叠加在一起。图3中，为了便于示意，使用小块的凸起来表示人造结构单元M，人造结构层上排布有至少一个或多个人造结构单元M。基板S与人造结构层之间、基板与反射层之间可以同时都设置应力缓冲层YL；也可以仅基板S与人造结构层之间或基板与反射层之间设置应力缓冲层，也即：基板与人造结构层之间设置有应力缓冲层，基板与反射层紧密贴合，或基板与人造结构层紧密贴合，基板与反射层之间设置有应力缓冲层，本发明对此不做限制。基板S与人造结构层之间的应力缓冲层YL和基板S与反射层2之间的应力缓冲层YL的材料可以相同也可以不同。

在本发明一优选实施例中，应力缓冲层YL的拉伸强度小于基板S的拉伸强度，应力缓冲层YL的断裂伸长率大于人造结构层和反射层2的断裂伸长率。在满足上述条件下，应力缓冲层可以由热塑性树脂材料或其改性材料制得。热塑性树脂材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、特氟龙、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，AcrylonitrileButadiene Styrene）或热塑性有机硅。

优选地，应力缓冲层可以为热塑性弹性体。热塑性弹性体包括橡胶、热塑性聚氨酯、苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、基于含卤聚烯烃的热塑性弹性体、聚醚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、离聚体型热塑性弹性体。

优选地，应力缓冲层由热熔胶构成。热熔胶可以为天然热熔胶或合成热熔胶。合成热熔胶为乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,简称EVA)、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯、聚丙烯、聚酰铵类、聚酯类或聚氨酯类。

优选地，应力缓冲层由压敏胶构成。

在优选实施例中，基板由聚苯乙烯（PS）、制成，基板S与人造结构层之间的应力缓冲层YL、基板S与反射层2之间均设置有应力缓冲层YL，应力缓冲层YL的材料由热塑性弹性体、热熔胶或压敏胶制成。一般情况下，人造结构层和反射层优选金属材料，例如铜。铜的断裂伸长率为5%。PS基板的断裂伸长率小于1%，拉伸强度为40MPa。选用的热熔胶的断裂伸长率为100%，拉伸强度为5MP。

如果选用的基板的热膨胀系数与人造结构层或反射层选用金属的热膨胀系数相差太大，那么对于应力缓冲层的要求就越高，对应的断裂伸长率就要越高。

为了便于描述，下文将基板S、人造结构层以及基板S与反射层2之间的应力缓冲层YL整体称为功能板1。基板S与反射层2之间也可以不设置应力缓冲层YL，仅在基板S与人造结构层之间设置应力缓冲层YL，如图24所示。通过设计反射层来解决翘曲的问题，下文将详细描述。图24中，为了便于示意，使用小块的凸起来表示人造结构单元M，人造结构层上排布有至少一个或多个人造结构单元M。

本发明中，反射层2为具有防翘曲图案的金属层，所述防翘曲图案能够抑制所述反射层相对所述功能板发生翘曲。例如，反射层2为具有细缝槽状防翘曲图案的金属层；反射层2还可以为具有孔状防翘曲图案的金属层。这里的孔状防翘曲图案包括但不限于圆孔状防翘曲图案、椭圆孔状防翘曲图案、多边形孔状防翘曲图案、正多边形孔状防翘曲图案。

从是否电导通的角度来划分，本发明的反射层2可以为具有电导通特性的金属层，也可以为具有非电导通特性的金属层。下文中给出了多个反射层的例子，具有细缝槽状防翘曲图案的金属层、具有孔状防翘曲图案的金属层均为电导通的，因此，图25-30均为具有电导通特性的金属层。图4示出的金属网格反射层为具有非电导通特性的金属层，图21示出的金属网格反射层为具有电导通特性的金属层。这里的电导通是指，金属层上金属之间是连通的；如果金属层上金属未连通，则是非电导通的，如图4所示。电导通概念是电路设计领域公知的概念，因此不再详细描述。

优选的反射层2设计是，反射层2为具有金属网格状防翘曲图案的金属网格反射层。

通过设计反射层2的防翘曲图案，来减少反射层2在功能板上的金属覆盖率，从而释放了功能板1与反射层2之间的应力，这也就避免了翘曲现象的出现。

本发明中，金属网格反射层可以由多片相互间隔的金属片构成，每一金属片的长宽值和厚度值的差异减小，从而减小产品应力，避免反射层翘曲。然而由于各金属片之间存在缝隙，如果缝隙的宽度过宽会使得电磁波被网格状反射板反射时产生栅瓣效应，给反射阵列天线的反射面性能带来影响，而如果缝隙的宽度过窄则会使得每一金属片的长宽值与厚度值的差异增大，不利于应力的释放。优选地，所述多片金属片相互之间的间隔小于入射电磁波工作波长的二十分之一。

本发明中，单个金属片的形状为多边形或不规则形状。

在一优选实施例中，如图4所示，所述金属网格反射层WG由多片相互间隔的金属片4构成，单个金属片形状为正方形。

对反射阵列天线的反射面中的反射层是图4所示的金属网格反射层WG进行仿真，正方形金属片的边长为19mm，两金属片之间的槽缝宽度为0.5mm，对应的反射系数S11仿真图如图31-32所示。在工作频段11.7～12.2GHz范围内，当频率为11.7GHz时，S11=0.0245dB，当频率为12.2GHz时，S11=0.0245dB。

图35示出了一种具有不相同金属片的反射层，黑色显示的部分为金属，其它空白部分为开设的槽。如图所示，包含正方形金属片以及十字形金属片，金属片之间间隔有槽缝。实际上也可以认为是具有细缝槽状防翘曲图案的反射层，在整片金属层上开设有附图35所示的方形槽，并在相邻方形槽的相邻平行边的中点之间开设直线槽，就构成了图中的反射层设计方案。

对反射阵列天线的反射面中的反射层是图35所示图案的反射层进行仿真，正方形金属片的边长为6.9mm，两相邻正方形金属片和十字形金属片之间的槽缝宽度为0.2mm；两相邻十字形金属片之间的槽缝宽度为0.2mm，槽缝长度为1.75mm。对应的反射系数S11仿真图如图36-37所示。在工作频段11.7～12.2GHz范围内，当频率为11.7GHz时，S11=0.0265dB，当频率为12.2GHz时，S11=0.022669dB。

在另一优选实施例中，如图21所示，所述金属网格反射层WG为由多条金属线纵横交错构成的具有多网孔的网状结构，图中多条金属线分为纵向金属线ZX及横向金属线HX，纵向金属线ZX与横向金属线HX之间形成多个网孔WK，单个网孔WK的形状可为多边形。并且所有网孔WK的形状可以相同，也可以不同。

在图21所示的实施例中，优选地，所有网孔WK的形状均为正方形，纵向金属线ZX与横向金属线HX的线宽相同。所述单个网孔的边长小于二分之一波长，所述多条金属线的线宽大于或等于0.01mm。优选地，所述单个网孔的边长为0.01mm至入射电磁波工作波长的二分之一，所述多条金属线的线宽为0.01mm至入射电磁波工作波长的5倍。

对反射阵列天线的反射面中的反射层是图21所示的金属网格反射层WG进行仿真，正方形网孔的边长为1mm，金属线线宽为0.8mm。对应的反射系数S11仿真图如图33-34所示。在工作频段11.7～12.2GHz范围内，当频率为11.7GHz时，S11=0.01226dB，当频率为12.2GHz时，S11=0.01308dB。

以上的仿真结果显示，采用本发明的反射层设计方案，反射系数S11几乎接近于零，也就是说，电磁波基本上能够全反射，不仅解决了翘曲的问题，而且电气性能和反射性能不受影响。

对于边长为450mm的反射阵列天线的反射面，下面针对覆全铜的反射层、图4、图21、图35所示的反射层的翘曲情况进行对比。覆全铜的反射层对应的翘曲率为3.2%，即反射阵列天线的反射面边缘的最大变形量为14.4mm。图4所示的正方形方片对应的翘曲率为2.6%，即反射阵列天线的反射面边缘的最大变形量为11.7mm。图35所示的不相同金属片构成的具有一定宽度槽缝的反射层，其对应的翘曲率为2.4%，即反射阵列天线的反射面边缘的最大变形量为10.8mm。图21所示的多条金属线构成的具有正方形网孔的结构，对应的翘曲率为0.81%，即反射阵列天线的反射面边缘的最大变形量为3.65mm。可以看出，金属覆盖率越大，对应的翘曲率越高，因此，合理地设计反射层的图案，在满足天线电气性能和反射需求的情况下尽可能地减少金属的覆盖率，那么翘曲现象就会减少甚至消除。

图25、26示出了反射层2为具有细缝槽状防翘曲图案的金属层设计，在整块金属薄板或金属涂层上设计多个如图25-26所示的细缝槽XFC，图中斜线部分为金属，空白位置均为细缝槽。在满足反射阵列天线的反射面电气性能和反射性能的前提下，也实现了防翘曲的作用。当然可以依据此思想设计出其它形态和排布的细缝槽状防翘曲图案，只要满足天线所需的反射性能以及电气性能即可。

反射层2还可以为具有孔状防翘曲图案的金属层。图27-30示出了反射层2为具有孔状防翘曲图案的金属层设计。孔状防翘曲图案包括圆孔状防翘曲图案KZ(如图27)、椭圆孔状防翘曲图案KZ(如图28)、多边形孔状防翘曲图案KZ(如图29以正六边形为例)、三角形孔状防翘曲图案KZ(如图30以正三角形为例)。图中细缝以及孔的数量以及排布和大小本发明不做限制，只要能够满足天线的电气性能以及反射需求即可。

由图1和23可知，功能板1包括两个或两个以上的功能板单元10，所述反射层2包括与功能板单元10对应数量的反射单元20，所述功能板单元10、与其对应的反射单元20、设置在功能板单元10和反射单元20之间的对应的应力缓冲层的部分YL1共同构成一个用于移相的移相单元100，如图所示。可以理解的是，反射阵列天线的反射面整体可由多个独立的移相单元100拼接而成，也可由一整块功能板1与一整块反射层2构成。

入射到移相单元100的电磁波穿过所述功能板单元10后由所述反射单元20反射，经反射的电磁波再次穿过所述功能板单元10后出射，出射时的相位与入射时的相位的差值的绝对值为移相量。所有移相单元100的最大移相量与最小移相量的差值小于360度，设计每一移相单元100的移相量以实现预期的电磁波辐射方向图。

本发明的反射阵列天线的反射面，其功能板可以为图1所示的一层结构也可以是由多个片层所构成的多层结构，多个片层之间可采用胶水粘接，或者采用机械方式连接，如螺栓连接或者卡扣连接。如图22所示，为一种形式的多层结构的功能板1，该功能板1包括三个片层11。当然图22只是示意性地，本发明的功能板1还可以是由两个片层构成的两层结构或者是由四个以上的片层构成的多层结构。图22中，反射层与功能板之间的应力缓冲层未示出（可以根据需要决定是否设置应力缓冲层）。

单个移相单元的移相量，可以通过下述方法测量获得：

将所要测试的移相单元，在空间中进行周期排列形成足够大的组合，足够大是指形成的周期组合的尺寸应远远大于所要测试移相单元的尺寸，例如形成的周期组合包括至少100个所要测试的移相单元。

用平面波垂直角度入射该周期组合，用近场扫描设备扫描近场电场相位分布，根据出射相位分布θ，代入阵列理论公式：

可得出所测试移相单元移相量，其中表示要测试的移相单元的移相量，λ表示平面波的波长，a表示移相单元的边长（即基板单元的横截面图形的边长，θ表示出射的相位）。

同样方法，对所有移相单元进行测量，可以得到反射阵列天线的反射面的移相量分布。本发明的反射层2如图1和图3所示紧密贴附于功能板1一侧表面设置。

本发明的功能板单元的实现方案如下：

如图23，功能板单元10包括基板单元V、设置在所述基板单元V一侧的用于对入射电磁波产生电磁响应的人造结构单元M、以及基板单元V和人造结构单元M之间设置的应力缓冲层的部分YL2。

人造结构单元M可以直接附着在基板单元V的表面。当然，人造结构单元M也可以与基板单元V的表面间隔设置，例如人造结构单元M可以通过杆支撑在基板单元上。

基板单元V的横截面图形可以有多种形式。比较典型的基板单元的横截面图形可为多边形，优选地，基板单元的横截面图形为等边三角形、正方形、菱形、正五边形、正六边形或者正八边形，图1中示出了横截面图形为正方形的基板单元；图2示出了由多个横截面图形为正六边形基板单元所构成的基板S的正视示意图。基板单元的横截面图形优选为等边三角形、正方形、菱形、正五边形、正六边形或者正八边形，基板单元的横截面图形的边长小于入射电磁波工作波长的二分之一，优选地，基板单元的横截面图形的边长小于入射电磁波工作波长的四分之一；更为优选地，基板单元的横截面图形的边长小于入射电磁波工作波长的八分之一；更为优选地，基板单元的横截面图形的边长小于入射电磁波工作波长的十分之一。

基板单元可由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制成，高分子材料可为热塑性材料，热塑性材料可选择聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚醚醚酮、聚四氟乙烯或环氧树脂。

人造结构单元可为导电材料构成的具有几何图案的结构，导电材料可为金属或非金属导电材料，所述金属为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金；所述非金属导电材料为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。人造结构单元的加工方式可以有多种，可通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法分别附着在基板单元上。

人造结构单元M能够对入射电磁波产生电磁响应，此处的电磁响应可以是电场响应，也可以是磁场响应，或者是既有电场响应又有磁场响应。

为了保护人造结构单元，在本发明的另一个实施例中，人造结构单元上还可覆盖有保护层，保护层可为PS塑料、PET塑料或HIPS塑料。

本发明的反射阵列天线的反射面可以根据实际的应用场景来设计具体的形状，因此，功能板1与反射层2可为平面状也可根据实际需要制成曲面状。

为了达到调制电磁波辐射方向图的目的，首先找出本发明所述反射阵列天线的反射面的每一移相单元对应的移相量，也就是说要获得或者设计出反射阵列天线的反射面上的移相量分布情况。

以下描述每一移相单元移相量的一种设计方法，应当理解的是，下述方法只是辅助说明性的，并不用以限定本发明，实际上，对本领域的技术人员来说，通过阅读本发明还可以通过其它常规的设计方法来实现预期的移相量分布。

每一移相单元移相量的一种设计方法包括如下步骤：

S1、设置每一移相单元的移相量的变化范围，构造n个移相单元的移相量的向量空间Θ；设置预期的电磁波辐射方向图对应的参数指标。这里的参数指标主要是指影响到电磁波辐射方向图的主要技术指标，不同的应用场景下，关注的技术指标是不同的，例如，可以是半功率波束宽度等。

S2、对所述移相量的向量空间Θ进行抽样，生成m（m<n）个移相单元的抽样向量空间Θ₀；这里的抽样可以是常用的各种抽样方法，例如随机抽样、系统抽样等。

S3、依据所述抽样向量空间，通过插值方法计算剩余n-m个移相单元的移相量，生成n个移相单元的新的移相量的向量空间Θ_j；插值方法可以是高斯过程插值法、样条长治方法等。

S4、计算Θ_i对应的参数指标，判断计算的参数指标是否满足预设要求，若是，则Θ_i即为满足需要的移相量的向量空间；若否，则通过预设的优化算法生成新的抽样向量空间，并通过插值方法生成新的移相量的向量空间Θ_i+1，循环执行直至满足预设要求。预设的优化算法可以是模拟退火、遗传算法、禁忌搜索等算法。预设要求可以包括例如参数指标的阈值以及精度的范围。

通过上述的方法可以得到我们需要的每一移相单元的移相量分布情况，根据移相量的分布情况再结合我们要使用的技术方案类型来确定具体的设计。采用由基板单元及人造结构单元构成的功能板单元来实现入射电磁波方向图的调制，那么就需要找出能够满足移相量分布的人造结构单元的形状、尺寸信息的对应关系。

采用由基板单元及人造结构单元构成的功能板单元来实现入射电磁波方向图的调制，合理设计每一移相单元上的人造结构单元的形状、几何尺寸，可以设计出所述反射阵列天线的反射面上每一移相单元的移相量，从而实现预期的电磁波辐射方向图。

给定反射阵列天线的反射面的工作频段，确定好基板单元的物理尺寸、材料及电磁参数，以及人造结构单元的材料、厚度及拓扑结构，利用仿真软件，如CST、MATLAB、COMSOL等，可以获得移相单元的移相量随人造结构单元几何形状生长的变化曲线，即可得到连续变化的移相单元与移相量的对应关系，即获得该种形态的移相单元最大移相量与最小移相量。

本实施例中，移相单元的结构设计可通过计算机仿真（CST仿真）得到，具体如下：

（1）确定基板单元的材料。基板单元的材料，例如为FR-4、F4b或PS等。

（2）确定基板单元的形状及物理尺寸。例如，基板单元可为横截面图形为正方形的方形薄片，基板单元的物理尺寸由工作频段的中心频率得到，利用中心频率得到其波长，再取小于波长的二分之一的一个数值做为基板单元横截面图形的边长，例如基板单元横截面图形的边长为工作频段的中心频率所对应的电磁波波长的十分之一。基板单元的厚度根据反射阵列天线的反射面的工作频段有所不同，如反射阵列天线的反射面工作于Ku波段时，基板单元的厚度可取0.5-4mm；反射阵列天线的反射面工作于C波段时，基板单元的厚度可取1-12mm；反射阵列天线的反射面工作于X波段时，基板单元的厚度可取0.7-6.5mm；例如在，ku波段下，基板单元的厚度可取为1mm。

（3）确定人造结构单元的材料、厚度及拓扑结构。例如，人造结构单元的材料为铜，人造结构单元的拓扑结构可为图5所示的平面雪花状的人造结构单元，所述的雪花状的人造结构单元具有相互垂直平分的第一金属线J1及第二金属线J2，所述第一金属线J1与第二金属线J2的长度相同，所述第一金属线J1两端连接有相同长度的两个第一金属分支F1，所述第一金属线J1两端连接在两个第一金属分支F1的中点上，所述第二金属线J2两端连接有相同长度的两个第二金属分支F2，所述第二金属线J2两端连接在两个第二金属分支F2的中点上，所述第一金属分支F1与第二金属分支F2的长度相等；此处的拓扑结构，是指人造结构单元几何形状生长的基础形状。人造结构单元的厚度可为0.005-1mm。例如为0.018mm。

（4）确定人造结构单元的几何形状结构生长参数，此处用S表示。例如，如图5所示的平面雪花状的人造结构单元的几何形状结构生长参数S可以包括人造结构单元的线宽W，第一金属线J1的长度a，第一金属分支F1的长度b。

（5）确定人造结构单元的几何形状的生长限制条件。例如，如图5所示的平面雪花状的人造结构单元的人造结构单元的几何形状的生长限制条件有，人造结构单元之间的最小间距WL（如图5所示，人造结构单元与基板单元的边的距离为WL/2），人造结构单元的线宽W，以及第一金属分支与第二金属分支之间的最小间距，此最小间距可以与人造结构单元之间的最小间距WL保持一致；由于加工工艺限制，WL通常大于等于0.1mm，同样，线宽W通常也是要大于等于0.1mm。第一次仿真时，WL可以取0.1mm，W可以取一定值（即人造结构单元的线宽均匀），例如0.14mm或0.3mm，此时人造结构单元的几何形状结构生长参数只有a、b两个变量，令结构生长参数S＝a+b。人造结构单元的几何形状通过如图8至图9所示的生长方式，对应于某一特定中心频率（例如11.95GHZ），可以得到一个连续的移相量变化范围。

以图5所示的人造结构单元为例，具体地，所述人造结构单元的几何形状的生长包括两个阶段（几何形状生长的基础形状为图5所示的人造结构单元）：

第一阶段：根据生长限制条件，在b值保持不变的情况下，将a值从最小值变化到最大值，此时b=0，S=a，此生长过程中的人造结构单元均为“十”字形（a取最小值时除外）。a的最小值即为线宽W，a的最大值为（BC-WL）。因此，在第一阶段中，人造结构单元的几何形状的生长如图8所示，即从边长为W的正方形JX1，逐渐生长成最大的“十”字形几何形状JD1。

第二阶段：根据生长限制条件，当a增加到最大值时，a保持不变；此时，将b从最小值连续增加到最大值，此时b不等于0，S=a+b，此生长过程中的人造结构单元均为平面雪花状。b的最小值即为线宽W，b的最大值为（BC-WL-2W）。因此，在第二阶段中，人造结构单元的几何形状的生长如图9所示，即从最大的“十”字形几何形状JD1，逐渐生长成最大的平面雪花状的几何形状JD2，此处的最大的平面雪花状的几何形状JD2是指，第一金属分支J1与第二金属分支J2的长度b已经不能再伸长，否则第一金属分支与第二金属分支将发生相交。

应用上述方法对如下三种人造结构单元进行仿真：

（1）图5所示为平面雪花状的人造结构单元构成的移相单元，该移相单元的第一种结构中，基板单元V的材料为聚苯乙烯（PS），其介电常数为2.7，损耗角正切为0.0009；基板单元V的物理尺寸为，厚度2mm，横截面图形为边长为2.7mm的正方形；人造结构单元的材料为铜，其厚度为0.018mm；反射单元的材料为铜，其厚度为0.018mm；此处，结构生长参数S为第一金属线J1的长度a与第一金属分支F1的长度b之和。具有此结构的人造结构单元的移相单元的生长方式请参见图8至图9；具有此人造结构单元的移相单元其移相量随结构生长参数S的变化如图12所示。从图中可以看出，移相单元的移相量是随着S参数的连续增大连续变化的，该移相单元的移相量的变化范围大概在10-230度，其最大移相量与最小移相量的差值约为220度，小于360度。在该移相单元的第二种结构中，仅改变基板单元V横截面图形为边长为8.2mm的正方形，其它参数不变，具有该种结构的人造结构单元的移相单元其移相量随结构生长参数S的变化如图38所示；从图中可以看出，该移相单元的移相量是随着S参数的连续增大连续变化的，该移相单元的移相量的变化范围大概在275-525度，其最大移相量与最小移相量的差值约为250度，仍然小于360度。

（2）如图10所示为另一种形式的人造结构单元构成的移相单元，该人造结构单元具有相互垂直平分的第一主线Z1及第二主线Z2，第一主线Z1与第二主线Z2形状尺寸相同，第一主线Z1两端连接有两个相同的第一直角折角线ZJ1，第一主线Z1两端连接在两个第一直角折角线ZJ1的拐角处，第二主线Z2两端连接有两个第二直角折角线ZJ2，第二主线Z2两端连接在两个第二直角折角线ZJ2的拐角处，第一直角折角线ZJ1与第二直角折角线ZJ2形状尺寸相同，第一直角折角线ZJ1、第二直角折角线ZJ2的两个角边分别平行于正方形基板单元的两个边，第一主线Z1、第二主线Z2为第一直角折角线ZJ1、第二直角折角线ZJ2的角平分线。该移相单元中，基板单元V的材料为聚苯乙烯（PS），其介电常数为2.7，损耗角正切为0.0009；基板单元的物理尺寸为，厚度2mm，横截面图形为边长为2mm的正方形；人造结构单元的材料为铜，其厚度为0.018mm；反射单元的材料为铜，其厚度为0.018mm；此处，结构生长参数S为第一主线与第一直角折角线的长度之和。该移相单元上的人造结构单元的生长方式请参见图13；具有此人造结构单元的移相单元其移相量随结构生长参数S的变化如图14所示。从图中可以看出，移相单元的移相量是随着S参数的连续增大连续变化的，该移相单元的移相量的变化范围大概在10-150度，其最大移相量与最小移相量的差值约为140度，小于360度。

（3）如图11所示为另一种形式的人造结构单元构成的移相单元，该人造结构单元具有相互垂直平分的第一主干线GX1及第二干主线GX2，第一主干线GX1与第二干主线GX2的形状尺寸相同，第一主干线GX1两端连接有沿相反方向延伸的两个第一直线ZX1，第二主干线GX2两端连接有沿相反方向延伸的两个第二直线ZX2，第一直线ZX1与第二直线ZX2的形状尺寸相同，第一直线ZX1与第二直线ZX2分别平行于正方形基板单元V的两个边，第一直线ZX1与第一主干线GX2的夹角为45度，第二直线ZX2与第二主干线GX2的夹角为45度。该移相单元中，基板单元V的材料为聚苯乙烯（PS），其介电常数为2.7，损耗角正切为0.0009；基板单元V的物理尺寸为，厚度2mm，横截面图形为边长为2mm的正方形；人造结构单元的材料为铜，其厚度为0.018mm；反射单元的材料为铜，其厚度为0.018mm。此处，结构生长参数S为第一主线与第一折线的长度之和。该移相单元上的人造结构单元的生长方式请参见图15；具有此人造结构单元的移相单元其移相量随结构生长参数S的变化如图16所示。从图中可以看出，移相单元的移相量是随着S参数的连续增大连续变化的，该移相单元的移相量的变化范围大概在10-130度，其最大移相量与最小移相量的差值约为120度，小于360度。

另外，图5所示的平面雪花状的人造结构单元还可以有其它变形。

图6是图5所示的平面雪花状的人造结构单元的一种衍生结构。其在每个第一金属分支F1及每个第二金属分支F2的两端均连接有完全相同的第三金属分支F3，并且相应的第三金属分支F3的中点分别与第一金属分支F1及第二金属分支F2的端点相连。依此类推，本发明还可以衍生出其它形式的人造结构单元。图6所示的只是人造结构单元几何形状生长的基础形状。

图7是图5所示的平面雪花状的人造结构单元的一种变形结构，此种结构的人造结构单元，第一金属线J1与第二金属线J2不是直线，而是弯折线，第一金属线J1与第二金属线J2均设置有两个弯折部WZ，但是第一金属线J1与第二金属线J2仍然是垂直平分，通过设置弯折部的朝向与弯折部在第一金属线与第二金属线上的相对位置，使得图7所示的人造结构单元绕垂直于第一金属线与第二金属线交点的轴线向任意方向旋转90度的图形都与原图重合。另外，还可以有其它变形，例如，第一金属线J1与第二金属线J2均设置多个弯折部WZ。图7所示的只是人造结构单元几何形状生长的基础形状。

除上述的三种拓扑结构的人造结构单元外，本发明还可以有其它拓扑结构的人造结构单元。如图17a所示的三角形金属片；如图17b所示的正方形金属片，如图17c所示的圆形金属片；如图17d所示的圆形金属环；如图17e所示的方形金属环等。通过上述方法也能得到具有上述人造结构单元的移相单元的移相量随结构生长参数S的变化曲线。

通过上述生长得到的移相单元的移相量范围如果包含了我们需要的移相量范围（即能同时取到所需的最大移相量与最小移相量），则满足设计需要。如果上述生长得到移相单元的移相量变化范围不满足设计需要，例如移相量最大值太小或移相量最小值过大，则变动WL与W，重新仿真，直到得到我们需要的移相量变化范围。

根据预期的电磁波辐射方向图，通过计算得到天线上的移相量分布，通过上述的人造结构单元的生长方法得到移相量分布对应的人造结构单元尺寸和分布信息，即能得到本发明的功能板，在功能板的一侧设置反射层，即形成了本发明的反射阵列天线的反射面，该天线即可实现预期的电磁波辐射方向图。

下面例举了本发明的三种应用，应当理解的是，本发明并不限于此三种应用。

（1）将具有宽波束方向图的电磁波调制成具有窄波束方向图的电磁波

为了达到调制电磁波辐射方向图的目的，首先找出本发明反射阵列天线的反射面上的每一移相单元对应的移相量，也就是说要获得或者设计出天线上的移相量分布情况。

此例中宽波束初级馈源方向图中其波束宽度为31.8度，目标是将此宽波束方向图调制成窄波束方向图，且波束宽度控制在4度以内。初级馈源方向图如图18所示。

此例中，移相单元设计为横截面图形为正方形的方形薄片，正方形的边长不超过2.7mm，该反射阵列天线的反射面的所有移相单元按照正方形方格排列，在一450mm×450mm大小的平板上可排布166×166=27556个移相单元。结合上文所述每一移相单元的移相量的设计方法，在步骤S1中，设置移相量的变化范围，以每个移相单元的移相量作为一个可调参数，以波束宽度作为目标函数，则有优化问题如下：

其中Θ=[θ₁,θ₂,…,θ_n]为包含所有可调参数的向量空间，在此例中为n个移相单元的移相量的向量，

为解空间（即设置的移相量的变化范围）。在此例中，n=27556，可调参数很庞大，那么寻找一个波束宽度最窄使得电磁波辐射方向图最优的移相单元的移相量分布是一个极为复杂的高维优化问题。我们可以结合空间填充设计方法和空间插值方法将优化维度从27556维降低到1000维左右，具体为：

步骤S2中，生成一个m=1000个移相单元的抽样向量空间Θ₀=[θ₁₀,θ₂₀,…,θ_m0]；

步骤S3中，根据1000个移相单元的的抽样向量空间Θ₀，使用高斯过程插值、样条插值等任一种插值方法计算剩余的n-m个移相单元的移相量，生成n个移相单元的新的移相量的向量空间：

Θ_i=[θ₁,θ₂,…,θ_m,θ_m+1,θ_m+2,…,θ_n]；

步骤S4中，利用计算机仿真计算Θ_i对给定方向图调制后的波束宽度T(Θ_i)，根据预设的优化方法（如模拟退火、遗传算法、禁忌搜索等），生成一个新的抽样向量空间，令i=i+1，并依据新的抽样向量空间进行插值生成新的移相量的向量空间Θ_i+1，循环执行直至满足预设要求。

得到移相量分布之后，再通过上文所述的人造结构单元的生长方法得到每一移相单元上的人造结构单元的形状和排布信息，具地，采用如图5所示的平面雪花状的人造结构单元生长得到需要的移相单元相移量变化范围。

对得到的天线施加一个如图18所示的初级馈源，进行仿真测试，得到其方向图如图19所示。其波束宽度为3.16度。实现了宽波束方向图电磁波到窄波束方向图电磁波的调制。

（2）将具有窄波束方向图的电磁波调制成具有宽波束方向图的电磁波

通过上述方法还可以设计出将具有窄波束方向图的电磁波调制成具有宽波束方向图的电磁波的反射阵列天线的反射面，具有窄波束方向图的电磁波调制为具有宽波束方向图的电磁波的情况与上述的具有宽波束方向图的电磁波调制为具有窄波束方向图的电磁波，其实是一个可逆的过程。将具有宽波束方向图的电磁波调制为具有窄波束方向图的电磁波可以看作是发射，将具有窄波束方向图的电磁波调制为具有宽波束方向图的电磁波可以看作是接收。

（3）改变电磁波方向图的主波束指向

通过上述方法还可以设计出改变电磁波方向图的主波束指向的反射阵列天线的反射面，在步骤S1中，设置移相量的变化范围，以每个移相单元的移相量作为一个可调参数，以波束宽度和主波束指向作为参数指标，如图18所示，为初级馈源的辐射方向图，其主波束指向为0度，波束宽度为3.16度。目标是将主波束的方向改变为45度，波束宽度控制在4度以内。

对得到的天线施加一个如图18所示的初级馈源，进行仿真测试，得到其方向图如图20所示。其主波束指向为45度，波束宽度为3.7度。实现了将主波束的方向改变为45度，波束宽度控制在4度以内的目标。

通过改变电磁波方向图的主波束指向，可以避免电磁干扰。例如在船上，大量的电磁波如果通过甲板直接反射到控制室中，将会对控制室的电子设备产生严重的干扰，影响航行安全。这时，如果在甲板上铺设有上述的反射阵列天线的反射面，从而改变干扰电磁波主波束指向，使得电磁的大部分能量反射至别处，从而提升了控制室中电子设备抗电磁干扰的能力。

部分移相单元的移相量过大，从而导致所述反射阵列天线的反射面的所有移相单元的移相量与最小移相量的差值并不是都小于360度，但是，当所述反射阵列天线的反射面的所有移相单元的移相量与最小移相量的差值小于360度的移相单元的数量占所有移相单元数量的80%以上时，其与所述反射阵列天线的反射面的所有移相单元的移相量与最小移相量的差值小于360度的情况具有基本相同的效果。

通过设计反射层的防翘曲图案，使得本发明的反射阵列天线的反射面的反射层不仅能够在反射天线所在工作频段内的电磁波，而且具有防止翘曲的功能。通过设计反射层来减少反射层的整体覆盖率，从而释放了功能板与反射层之间的应力，这也就避免了翘曲现象的出现。天线通常是接收或者发送信号，根据需要的辐射方向图，设计天线上的移相量分布，即可得到所需功能的天线。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (43)

1.一种反射阵列天线的反射面，包括基板、设置于基板一侧的对电磁波具有电磁响应的人造结构层以及设置于基板另一侧的用于反射电磁波的反射层，其特征在于，所述基板与人造结构层之间和/或所述基板与反射层之间设置有至少一层应力缓冲层，

其中，所述应力缓冲层的拉伸强度小于所述基板的拉伸强度，所述应力缓冲层的断裂伸长率大于所述人造结构层和反射层的断裂伸长率。

2.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述应力缓冲层由热塑性树脂材料或其改性材料制得。

3.根据权利要求2所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述热塑性树脂材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、特氟龙或热塑性有机硅。

4.根据权利要求2所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述应力缓冲层为热塑性弹性体。

5.根据权利要求4所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述热塑性弹性体包括橡胶、热塑性聚氨酯、苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、基于含卤聚烯烃的热塑性弹性体、聚醚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体和离聚体型热塑性弹性体。

6.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述应力缓冲层由热熔胶构成。

7.根据权利要求6所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述热熔胶为天然热熔胶或合成热熔胶。

8.根据权利要求7所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述合成热熔胶为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚酰铵类、聚酯类或聚氨酯类。

9.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述应力缓冲层由压敏胶构成。

10.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述基板与人造结构层之间设置有应力缓冲层，所述基板与反射层紧密贴合；或所述基板与人造结构层紧密贴合，所述基板与反射层之间设置有应力缓冲层。

11.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述基板与人造结构层之间和所述基板与反射层之间均设置有应力缓冲层。

12.根据权利要求11所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述基板与人造结构层之间设置的应力缓冲层和所述基板与反射层之间设置的应力缓冲层的材料相同。

13.根据权利要求11所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述基板与人造结构层之间设置的应力缓冲层和所述基板与反射层之间设置的应力缓冲层的材料不相同。

14.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制成。

15.根据权利要求14所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述高分子材料为热塑性树脂或其改性材料。

16.根据权利要求15所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述热塑性树脂材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、特氟龙或热塑性有机硅。

17.根据权利要求16所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述基板由聚苯乙烯制成，所述应力缓冲层由热塑性弹性体、热熔胶或压敏胶制成。

18.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述人造结构层具有至少一个人造结构单元，所述人造结构单元为导电材料构成的具有几何图案的结构。

19.根据权利要求18所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述导电材料为金属或非金属导电材料。

20.根据权利要求19所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述金属为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金；所述非金属导电材料为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。

21.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射层为具有防翘曲图案的金属层，所述防翘曲图案能够抑制所述反射层相对所述应力缓冲层发生翘曲。

22.根据权利要求21所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射层为具有细缝槽状防翘曲图案的金属层。

23.根据权利要求21所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射层为具有孔状防翘曲图案的金属层。

24.根据权利要求23所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述孔状防翘曲图案包括圆孔状防翘曲图案、椭圆孔状防翘曲图案和多边形孔状防翘曲图案。

25.根据权利要求21所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射层为具有金属网格状防翘曲图案的金属网格反射层。

26.根据权利要求25所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述金属网格反射层由多片相互间隔的金属片构成。

27.根据权利要求26所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，单个金属片的形状为多边形。

28.根据权利要求27所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述单个金属片的形状为正方形。

29.根据权利要求26所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述多片金属片相互之间的间隔小于入射电磁波工作波长的二十分之一。

30.根据权利要求25所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述金属网格反射层为由多条金属线纵横交错构成的具有多个网孔的网状结构。

31.根据权利要求30所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，单个网孔的形状为多边形。

32.根据权利要求31所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述单个网孔的形状为正方形或正六边形。

33.根据权利要求32所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述单个网孔的边长小于入射电磁波工作波长的二分之一。

34.根据权利要求30所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述多条金属线的线宽大于或等于0.01mm。

35.根据权利要求21所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述金属层为金、银、铜、铝、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金制成。

36.根据权利要求21所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射层为具有电导通特性的金属层。

37.根据权利要求21所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射层为具有非电导通特性的金属层。

38.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射阵列天线的反射面还包括用于覆盖所述人造结构层的保护层。

39.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射阵列天线的反射面工作于Ku波段，所述基板厚度为0.5-4mm。

40.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射阵列天线的反射面工作于X波段，所述基板厚度为0.7-6.5mm。

41.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射阵列天线的反射面工作于C波段，所述基板厚度为1-12mm。

42.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射阵列天线为发射天线、接收天线或收发两用天线。

43.根据权利要求1所述的反射阵列天线的反射面，其特征在于，所述反射阵列天线为卫星电视接收天线、卫星通信天线、微波天线或雷达天线。

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