CN104347915B - 空间角度滤波装置及天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空间角度滤波装置及天线，该装置包括至少一个超材料片层，该超材料片层包括基材和附着在基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，该导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗。本发明解决了相关技术中空间角度滤波特性不够理想的问题，从而具有提高空间角度滤波特性的有益效果。

Description

空间角度滤波装置及天线

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种空间角度滤波装置及天线。

背景技术

空间角度滤波器对空间不同角度入射的电磁波的透波率不同。相关技术中，空间角度滤波技术多为通过良导体金属导电几何结构实现角度敏感性响应。但利用金属导电几何结构实现的空间角度滤波特性随角度增大而透射衰减，滤波效果不够理想。另外在有的情况下能量反射较大，影响天线前后比及后端设备等。

针对相关技术中空间角度滤波特性不够理想的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种空间角度滤波装置，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种空间角度滤波装置，包括至少一个超材料片层，所述超材料片层包括基材和附着在所述基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，所述导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗。

优选地，所述导电几何结构还用于：在所述电磁波入射角度大于预设的角度阈值的情况下，利用其框宽的变化增大对所述电磁波的能量的耗散；在所述电磁波入射角度小于所述角度阈值的情况下，利用其框宽的变化减小对所述电磁波的能量的耗散。

优选地，在所述电磁波倾斜入射的情况下，所述导电几何结构还用于在所述电磁波的磁场分量穿过所述导电几何结构的通孔时在所述导电几何结构的框中产生感应电流，并利用其框宽的变化在所述高耗散导体中耗散所述感应电流对应的能量。

优选地，在所述电磁波垂直入射的情况下，所述导电几何结构还用于产生与所述电磁波的电场分量相应的电场电流，并利用其框宽的变化减小所述电场电流对应的能量损耗。

优选地，所述导电几何结构是方形框或环形框。

优选地，所述环形框是椭圆形状的环形框。

优选地，所述方形框或环形框包括对称的上下框和对称的左右框，其中所述上下框的宽度小于所述左右框的宽度。

优选地，所述左右框的导电性能大于第一阈值，所述上下框的导电性能小于第二阈值，其中，所述第一阈值大于等于所述第二阈值。

优选地，其特征在于，所述导电几何结构包括第一子结构和嵌套于所述第一子结构外侧的第二子结构，其中，所述第一子结构与所述第二子结构之间存在通孔。

优选地，所述第一子结构包括相互垂直且仅有一个交叉点的两个工字形结构；或所述第一子结构包括十字框形结构；或所述第一子结构包括方形结构。

优选地，所述第二子结构是与所述第一子结构的形状相应的框形结构。

优选地，所述多个导电几何结构周期排布在所述基材上。

优选地，所述高耗散导体的电导率在1e‐6到5e‐1之间。

优选地，所述高耗散导体是导电油墨、砷化镓、导电焦炭粉粒粘合物或导电无烟煤粉粒粘合物。

其中，上述第一至第十四项中任一项技术方案所述的空间角度滤波装置可设置在通信装置、通信系统、飞行器、或者运输工具的天线面前方。

根据本发明的另一个方面，提供了一种天线，包括设置在天线面前方的上述第一至第十四项中任一项技术方案所述的空间角度滤波装置。

优选地，所述天线包括旋转装置，用于以所述天线面的法向为轴旋转所述天线面进行极化对准。

本发明通过以下技术方案：空间角度滤波装置包括至少一个超材料片层，所述超材料片层包括基材和附着在所述基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，所述导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗，解决了相关技术中空间角度滤波特性不够理想的问题，从而达到了提高空间角度滤波特性的的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的空间角度滤波装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的空间角度滤波特性仿真性能图；

图3是根据本发明实施例的空间角度滤波装置的另一种结构示意图；

图4是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的生长参数L的变化示意图；

图6是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的相位调制能力随频率和生长参数L 的变化的示意图；

图6a是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第一子结构的结构示意图；

图6b是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第一子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况图；

图6c是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第二子结构的结构示意图；

图6d是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第二子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况图；

图6e是根据本发明实施例的嵌套前、后的导电几何结构的调制能力随生长参数的变化比较示意图;

图7是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的示意图；

图7a是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的生长参数L的变化示意图；

图7b是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的相位调制能力随频率和生长参数L的变化的示意图；

图7c是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第一子结构的结构示意图；

图7d是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第一子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况图；

图7e是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第二子结构的结构示意图；

图7f是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第二子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况图；

图7g是根据本发明实施例的嵌套前、后的十字框型导电几何结构的调制能力随生长参数的变化比较示意图;

图8是根据本发明实施例的方框嵌套导电几何结构的示意图；

图8a是根据本发明实施例的方框嵌套导电几何结构的仿真示意图；

图9是根据本发明实施例的天线的结构示意图；

其中，各附图标记代表：102、导电几何结构；104、基材；10、馈源；20、天线面；30、旋转装置；60、空间角度滤波装置；22、核心层；24、反射层；26、阻抗匹配层；56、分支结构；66、第一子结构；68、第二子结构。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本发明实施例提供了一种基于高耗散导体的空间角度滤波装置，该装置包括至少一个超材料片层，所述超材料片层包括基材和附着在所述基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，所述导电几何结构是框形结构，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗，以实现空间角度滤波。通过上述结构，解决了相关技术中金属导电几何结构实现的空间角度滤波特性不够理想的问题，从而提高了空间角度滤波的效果。

其中，在所述电磁波倾斜入射的情况下，所述导电几何结构还用于：在所述电磁波入射角度大于预设的角度阈值的情况下，利用其框宽的变化增大对所述电磁波的能量的耗散；在所述电磁波入射角度小于所述角度阈值的情况下，利用其框宽的变化减小对所述电磁波的能量的耗散。具体地说，在所述电磁波倾斜入射的情况下，所述导电几何结构还用于在所述电磁波的磁场分量穿过所述导电几何结构的通孔时在所述导电几何结构的框中产生感应电流，并利用其框宽的变化在所述高耗散导体中耗散所述感应电流对应的能量。在所述电磁波垂直入射的情况下，所述导电几何结构还用于产生与所述电磁波的电场分量相应的电场电流，并利用其框宽的变化减小所述电场电流对应的能量损耗。通过上述步骤，导电几何结构增大了大角度入射的电磁波的能量损耗，减小了小角度入射的电磁波的能量损耗，从而实现了对不同角度的入射的电磁波的过滤。

其中，所述导电几何结构可以有很多种，优选地，可以是以下几种结构：

结构一：方形框，其中，所述方形框包括对称的上下框和对称的左右框，其中所述上下框的宽度小于所述左右框的宽度。

结构二：环形框，其中，所述环形框是椭圆形状的环形框，包括对称的上下框和对称的左右框，其中所述上下框的宽度小于所述左右框的宽度。

结构三：包括第一子结构和嵌套于所述第一子结构外侧的第二子结构，其中，所述第一子结构与所述第二子结构之间存在通孔。所述第一子结构包括相互垂直且仅有一个交叉点的两个工字形结构；或所述第一子结构包括十字框形结构；或所述第一子结构包括方形结构。所述第二子结构是与所述第一子结构的形状相应的框形结构。

其中，所述多个由高耗散导体构成的导电几何结构可以周期地排布在所述基材上，当然也可以是非周期地排布在所述基材上。

优选地，所述高耗散导体的电导率在1e‐6到5e‐1之间。优选地，所述高耗散导体是导电油墨、砷化镓、导电焦炭粉粒粘合物或导电无烟煤粉粒粘合物。

本发明实施例还提供了一种天线，该天线包括本实施例提供的空间角度滤波装置，该装置设置在天线面的前方。通过上述结构，在不改变天线现有结构的前提下，在天线面的前方加装该基于高耗散导体的空间角度滤波装置，实现了方向图优化效果，降低了天线方向图副瓣，优选地，该天线还可以包括旋转装置，用于以所述天线面的法向为轴旋转所述天线面进行极化对准。

实施例二

图1是根据本发明实施例的空间角度滤波装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括多个由高耗散导体构成的导电几何结构102、基材104。

导电几何结构102是由高耗散导体构成，用于对不同角度入射的电磁波产生不同的损耗和/或反射响应，以实现空间角度滤波，其中，高耗散导体可以是导电油墨、砷化镓、导电焦炭粉粒粘合物、导电无烟煤粉粒粘合物等。导电几何结构102在本实施例中是椭圆形的框形结构，该框的宽度不是统一不变的，而是在上下位置的宽度较小，而左右位置的宽度较大，即上下框的宽度小于左右框的宽度。经过该种特定形状的设计，导电几何结构102可以实现空间角度滤波。通过上述结构，导电几何结构102可以利用高耗散导体环的宽度变化来设计沿环的导电能力的变化，减小小角度时的损耗。具体地说，当电磁波以特定角度即非垂直角度在电磁场面（H面）内倾斜入射时，磁场分量穿过框形结构中间的通孔，在该框形结构中产生感应电流，而该感应电流在高耗散导体中把对应的能量耗散掉；当电磁波垂直入射时，框形结构在电场面（E面）中的相邻部位宽度较宽，导电性较好，由此电容响应带来的损耗会被极大的减小。最终，垂直入射波能几乎无损耗的透射，而倾斜入射波会随入射角度变大而有更大的比例被耗散掉。其中，入射角度是指电磁波与基材104垂直方向的夹角。

基材104用于将多个导电几何结构102附着在其上。其中，多个导电几何结构102可以周期性地排布在基材104上，也可以非周期性地排布在基材104上。基材的电导率在1e‐6到 5e‐1之间，可以是FR4、F4b、玻璃钢等。

图2是根据本发明实施例的空间角度滤波特性仿真性能图，如图2所示，其横轴是入射角度，纵轴是电磁波的损耗，由图2可见，入射角度越大，电磁波的损耗越大，透波越小，入射角度越小，电磁波的损耗越小，透波越大。在入射角度为0，即电磁波垂直入射时，电磁波的损耗最小，透波最大。

实施例三

图3是根据本发明实施例的空间角度滤波装置的另一种结构示意图，如图3所示，该装置也包括多个由高耗散导体构成的导电几何结构102、基材104。

该基于高耗散导体的空间角度滤波装置与实施例二中的基于高耗散导体的空间角度滤波装置的不同在于，实施例二中的装置的导电几何结构102是椭圆形框，而本实施例中的是方形框。本实施例中的方形框结构与实施例二中的椭圆形结构的宽度一样，都是变化的，从而实现空间角度的滤波特性随入射角度的增大而透射衰减。

本实施例中的基于高耗散导体的空间角度滤波装置与实施例二中的基于高耗散导体的空间角度滤波装置的工作原理相似，此处不再赘述。

实施例二和实施例三中的基于高耗散导体的空间角度滤波装置中的导电几何结构并不限于图1和图2中的环型结构或框型结构，还可以是以下实施例中的任一种导电几何结构。

实施例四

图4是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的结构示意图，如图4所示，该导电几何结构由内部雪花结构和外侧雪花包围结构共同组成，其中，内部雪花结构即为第一子结构66、外侧雪花包围结构即为第二子结构68。第一子结构66是两个互相垂直且仅有一个交叉点的工字型结构。第二子结构68嵌套于第一子结构66的外侧，即第二子结构68包围在第一子结构66的外侧，第二子结构68的形状与第一子结构66的形状相应，且第一子结构66 和第二子结构68之间存在空隙，即通孔。

第一子结构66的工字型结构由六根金属线组成，第二子结构68也是由多根金属线组成。上述金属线的线长、线宽、线的间距等参数都可以调整，其中，线长也可以称为导电几何结构的生长参数（定义为L）。调整导电几何结构的生长参数、线宽、间距等参数可以使单个导电几何结构对电磁波的相位调制能力在指定频率范围内发生变化。

本实施例中，以变化导电几何结构长度L为例，元胞尺寸为4mm，远小于对应频率范围内约10‐15mm的半波长尺寸。

图5是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的生长参数L的变化示意图，图6 是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的相位调制能力随频率和生长参数L的变化的示意图，如图5、6所示，该嵌套雪花型导电几何结构在生长参数L自最小（对应尺寸最小）变化到最大（对应尺寸最大）的过程中（如图5自左至右所示），其对频率范围在10‐20GHz 的垂直极化电磁波的相位调制能力变化明显，在部分区域其调相能力覆盖范围大于360度，如图6所示，其中每一条曲线对应一个不同的生长参数L数值。

为了验证该种嵌套方法对相应导电几何结构相位调制能力的提升，这里分别给出了该导电几何结构第一子结构单独存在、第二子结构单独存在以及嵌套后导电几何结构的相位调制能力，并进行了对比。

图6a是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第一子结构的结构示意图，其按照生长参数L而进行的结构形态变化与图5中的一致。图6b展示了第一子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况，其中每条曲线代表了一个不同的生长参数数值，整体元胞尺寸仍维持在4mm以方便比较。由图6b可以看出，其相位调制覆盖范围较图6所示的第一子结构的相位调制能力有较大差距，仅能达到约100度。

图6c是根据本发明实施例的嵌套雪花型导电几何结构的第二子结构的结构示意图，其按照生长参数L而进行的结构形态变化与图5中的一致。图6d展示了第二子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况，其中每条曲线代表了一个不同的生长参数数值，整体元胞尺寸仍维持在4mm以方便比较。可以看出其相位调制覆盖范围较图6所示的嵌套导电几何结构的相位调制能力有较大差距，仅可以达到约300度。

图6e是根据本发明实施例的嵌套前、后的导电几何结构的调制能力随生长参数的变化比较示意图，在指定频点下，定义导电几何结构的相位调制能力随结构参数（如生长参数）的变化较为剧烈时的参数位置范围为“响应范围”。本实施例以12.5GHz作为参考频率，图6e 综合了该元胞尺寸暂定为4mm的嵌套雪花导电几何结构第一子结构单独存在、第二子结构单独存在以及第一子结构和第二子结构嵌套后的导电几何结构的电磁波相位调制能力随生长参数的变化情况。由图6e可见，第二子结构的“响应范围”在L约等于3.5‐4.5mm之间，第一子结构的“响应范围”在L大于4.5mm之后，嵌套雪花导电几何结构的第一子结构、第二子结构的“响应范围”通常并不重叠，两者的作用将分别在各自的“响应范围内”发生，使得嵌套后的导电几何结构相位调制能力产生叠加，从而增大相位调制覆盖范围。按照第一子结构、第二子结构“响应范围”的位置不同，嵌套后的相位调制随参数变化曲线可以呈现扩展了的“连续大响应范围”或分立的“阶梯响应范围”，也就是说嵌套雪花型导电几何结构综合了两者的相移变化规律，使得整体相位调制能力达到了要求。另外，根据导电几何结构对电磁波的响应原理和现象，可以将导电几何结构体系近似的类比为具有一定结构的LC振荡电路。使用嵌套结构时，内外两层或多层结构间将形成一定的电容作用，会对整体的相位调制能力产生影响，但该种影响目前难以量化。

实施例七

本实施例中，图7是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的示意图，如图7 所示，该导电几何结构包括第一子结构66和第二子结构68，第一子结构66是十字框型结构，第二子结构68嵌套于第一子结构66外，即第二子结构68包围在第一子结构66的外侧，第二子结构68的形状与第一子结构66的形状相应。

第一子结构66、第二子结构68的十字框型结构由多根金属线组成，上述金属线的线长、线宽、线的间距等参数都可以调整，其中，线长也可以称为导电几何结构的生长参数（定义为L）。调整导电几何结构的生长参数、线宽、间距等参数可以使单个导电几何结构对电磁波的相位调制能力在指定频率范围内发生变化。

本实施例中，元胞尺寸为7mm。图7a是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的生长参数L的变化示意图，图7b是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的相位调制能力随频率和生长参数L的变化的示意图，如图7a所示，该嵌套十字框型导电几何结构的生长参数L自左至右变大，如图7b所示，其对频率范围在9‐16GHz的垂直极化电磁波的相位调制能力变化明显，在部分区域其调相能力覆盖范围大于360度，其中每一条曲线对应一个不同的生长参数L数值。

为了验证该种嵌套方法对相应导电几何结构相位调制能力的提升，这里分别给出了该导电几何结构第一子结构单独存在、第二子结构单独存在以及嵌套后整体存在时的相位调制能力，并进行了对比。

图7c是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第一子结构的结构示意图，其按照生长参数L而进行的结构形态变化与图7a中的一致。图7d展示了第一子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况，其中每条曲线代表了一个不同的生长参数数值。由图7d可以看出，其相位调制覆盖范围能达到约200度。

图7e是根据本发明实施例的嵌套十字框型导电几何结构的第二子结构的结构示意图，其按照生长参数L而进行的结构形态变化与图7a中的一致。图7f展示了第二子结构单独存在时其相位调制能力随频率和生长参数的变化情况，其中每条曲线代表了一个不同的生长参数数值，由图7f可见，其相位调制覆盖范围仅可以达到约300度。

图7g是根据本发明实施例的嵌套前、后的十字框型导电几何结构的调制能力随生长参数的变化比较示意图，以12.5GHz作为参考频率，图7g综合了该元胞尺寸暂定为4mm的嵌套雪花导电几何结构第一子结构单独存在、第二子结构单独存在以及第一子结构和第二子结构嵌套后的导电几何结构的电磁波相位调制能力随生长参数的变化情况。第一子结构与第二子结构独自无法实现所需的360度相位调制，但嵌套后的导电几何结构综合了两者的相移变化规律，使得整体相移能力达到了要求，实现了500度以上的相移覆盖范围。

实施例八

图8是根据本发明实施例的方框嵌套导电几何结构的示意图，本实施例中，元胞尺寸为 12mm，如图8所示，该导电几何结构包括第一子结构66和第二子结构68，第一子结构66是方型结构，第二子结构68嵌套于第一子结构66外，即第二子结构68包围在第一子结构66的外侧，第二子结构68的形状与第一子结构66的形状相应，也就是说，第二子结构68也是方型结构，但其中心是方形镂空的，第一子结构66可以设置在第二子结构68的方形镂空处。第一子结构66和第二子结构68之间存在空隙。

第一子结构66的方型结构由方型金属片组成，第二子结构68也是由四根金属线组成的方形。上述金属片或金属线的线长、线宽、间距等参数都可以调整，其中，线长也可以称为导电几何结构的生长参数（定义为L）。调整导电几何结构的生长参数、线宽、间距等参数可以使单个导电几何结构对电磁波的相位调制能力在指定频率范围内发生变化。

8a是根据本发明实施例的方框嵌套导电几何结构的仿真示意图，如图8a所示，其仿真结果也显示出了通过嵌套叠加产生的阶梯状“响应范围”，实现了相移能力的相互叠加，大大拓展了覆盖范围。

实施例九

本发明实施例提供了一种平板卫星通信天线，如图9所示，该天线包括馈源10、天线面 20、旋转装置30、空间角度滤波装置40，其中，天线面20包括核心层22、反射层24、阻抗匹配层26。

天线面20平铺于X‐Z平面，Y轴垂直于天线面20。为了实现极化对准，天线整体除了现有的方位、俯仰伺服以外，还可以通过旋转装置30以Y轴为转动轴进行天线面20的旋转，馈源10将保持与天线面20的相对位置进行相同方式的移动。

馈源10为传统的波纹喇叭，其中轴线Z1与天线面20的中轴线Z2具有一定的夹角，即图9中的中轴线Z1与直线Z3的夹角，其中，Z3为Z1的平行线。馈源10不在天线面20的中轴线Z2上，从而实现了天线的偏馈。

天线面20包括核心层22、反射层24、阻抗匹配层26。其中，反射层24设置在核心层22的一侧表面上，阻抗匹配层26设置在核心层22的另一侧表面上。其中，核心层22包括至少一层超材料片层，该超材料片层包括基材和多个导电几何结构。

空间角度滤波装置60可以是实施例一、二、三中的任一种空间角度滤波装置。该空间角度滤波装置60设置在天线面20的天线辐射口径的前方，可以降低天线副瓣。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：具有提高空间角度滤波特性的有益效果。

在具体的实施工程中，上述技术方案所述的空间角度滤波装置可设置在通信装置、通信系统、飞行器、或者运输工具的天线面前方。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种空间角度滤波装置，其特征在于，包括至少一个超材料片层，所述超材料片层包括基材和附着在所述基材上的多个由高耗散导体制成的导电几何结构，其中，所述导电几何结构是框形结构，每个所述框形结构包括对称的上下框和对称的左右框，其中所述上下框的宽度不同于所述左右框的宽度以使框形结构的框宽发生变化，利用其框宽的变化对不同角度入射的电磁波产生不同的能量损耗；其中，所述导电几何结构还用于：在所述电磁波入射角度大于预设的角度阈值的情况下，利用其框宽的变化增大对所述电磁波的能量的耗散；在所述电磁波入射角度小于所述角度阈值的情况下，利用其框宽的变化减小对所述电磁波的能量的耗散，其中，在所述电磁波倾斜入射的情况下，所述导电几何结构还用于在所述电磁波的磁场分量穿过所述导电几何结构的通孔时在所述导电几何结构的框中产生感应电流，并利用其框宽的变化在所述高耗散导体中耗散所述感应电流对应的能量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述电磁波垂直入射的情况下，所述导电几何结构还用于产生与所述电磁波的电场分量相应的电场电流，并利用其框宽的变化减小所述电场电流对应的能量损耗。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述导电几何结构是方形框或环形框。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述环形框是椭圆形状的环形框。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述方形框或环形框包括对称的上下框和对称的左右框，其中所述上下框的宽度小于所述左右框的宽度。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述左右框的导电性能大于第一阈值，所述上下框的导电性能小于第二阈值，其中，所述第一阈值大于等于所述第二阈值。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述导电几何结构包括第一子结构和嵌套于所述第一子结构外侧的第二子结构，其中，所述第一子结构与所述第二子结构之间存在通孔。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述第一子结构包括相互垂直且仅有一个交叉点的两个工字形结构；或

所述第一子结构包括十字框形结构；或

所述第一子结构包括方形结构。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二子结构是与所述第一子结构的形状相应的框形结构。

10.根据权利要求4至6、8至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述多个导电几何结构周期排布在所述基材上。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高耗散导体的电导率在1e-6到5e-1之间。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述高耗散导体是导电油墨、砷化镓、导电焦炭粉粒粘合物或导电无烟煤粉粒粘合物。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空间角度滤波装置设置在通信装置、通信系统、飞行器、或者运输工具的天线面前方。

14.一种天线，其特征在于，包括设置在天线面前方的权利要求1至12中任一项所述的空间角度滤波装置。

15.根据权利要求14所述的天线，其特征在于，所述天线包括旋转装置，用于以所述天线面的法向为轴旋转所述天线面进行极化对准。