CN104934716B - 带阻透波超材料、天线罩及天线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带阻透波超材料、天线罩及天线系统。其中，带阻透波超材料包括：至少两层功能层，各功能层包括：介质层和设置在所述介质层上的导电几何结构，所述多层功能层中至少一层功能层的所述导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构。本发明的技术方案解决了天线罩对工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题，进而达到了增强对工作频段外的电磁波的抑制的效果。
Description
技术领域
本发明涉及带阻透波超材料技术领域，具体而言，涉及一种带阻透波超材料、天线罩及天线系统。
背景技术
一般情况下，天线系统都会设置有天线罩。天线罩的目的是保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响，使天线系统工作性能比较稳定、可靠。同时减轻天线系统的磨损、腐蚀和老化，延长使用寿命。但是天线罩是天线前面的障碍物，对天线辐射波会产生吸收和反射，改变天线的自由空间能量分布，并在一定程度上影响天线的电气性能。
使用纯材料天线罩在一定的范围内会影响天线的性能。其中，用于制作天线罩的纯材料为普通的物理材料，在制作纯材料天线罩时，利用半波长或四分之一波长理论，并根据不同的天线频率，改变纯材料的厚度，用以减小对电磁波的透波响应。在设计制作纯材料天线罩的时候，当天线的辐射波波长过长时，利用半波长或四分之一波长理论，纯材料天线罩会显得比较厚，进而使得整个天线罩的重量过大。另一方面，纯材料的透波性能比较均一，工作频段内透波，其相邻频段透波效果亦优，工作频段外的透波容易干扰天线的正常工作。
针对现有技术中对天线工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种带阻透波超材料、天线罩及天线系统，以解决对天线工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种带阻透波超材料，包括：介质层和设置在所述介质层上的导电几何结构，所述多层功能层中至少一层功能层的所述导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构；
其中该带阻透波超材料的介质层和多个不连通的导电几何结构使得该带阻透波超材料具有这样的介电常数和磁导率：电磁波在通过该带阻透波超材料时，预设频段的电磁波被截止，而其他频段的电磁波穿透该带阻透波超材料。
根据本发明的另一方面，提供了一种天线罩，包括带阻透波超材料，带阻透波超材料为上述的带阻透波超材料。
根据本发明的另一方面，提供了一种天线系统，包括天线和上述的天线罩，天线罩罩设在天线上。
应用本发明的技术方案，带阻透波超材料包括至少两层功能层，各功能层包括：介质层和设置在所述介质层上的导电几何结构，所述多层功能层中至少一层功能层的所述导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构。将导电几何结构置于介质层上，导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构，这样能够调节带阻透波超材料的介电常数和磁导率，可以使得电磁波通过本发明的带阻透波超材料时，工作频段的电磁波能高效率穿透，对工作频段外的电磁波具有较好的抑制作用，从而解决了天线罩对工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题，进而达到了增强对工作频段外的电磁波的抑制的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例一的主视示意图；
图2示出了图1的带阻透波超材料的TM模的S21参数仿真曲线示意图；
图3示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例二的主视示意图；
图4示出了图3的带阻透波超材料的TE模和TM模的S21参数仿真曲线示意图；
图5示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例三中的其中一层功能层的主视示意图；
图6示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例三中的另一层功能层的主视示意图；
图7示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例三的侧视示意图；
图8示出了图7的带阻透波超材料的TE模的S21参数仿真曲线示意图；
图9示出了图7的带阻透波超材料的TM模的S21参数仿真曲线示意图；
图10示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例四中的功能层的主视示意图；
图11示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例四的TE模的S21参数仿真曲线示意图；
图12示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例四的TM模的S21参数仿真曲线示意图；
图13示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例五中的其中一层功能层的主视示意图；
图14示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例五的侧视示意图；
图15示出了图14的带阻透波超材料的TE模的S21参数仿真曲线示意图；
图16示出了图14的带阻透波超材料的TM模的S21参数仿真曲线示意图；
图17示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例六的主视示意图；以及
图18示出了根据本发明的带阻透波超材料实施例七的主视示意图。
其中，上述图中的附图标记如下：
10、介质层；21、导电部；22、导电部；23、导电条；24、导电条；25、镂空单环26、镂空单环27、镂空双环；51、预浸料；52、PMI；61、导电条；62、导电条；63、导电条；64、导电条；70、三角形导电几何结构；80、六边形导电几何结构。
具体实施方式
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，实施例一的带阻透波超材料包括：至少两层功能层，各功能层包括：介质层10和设置在所述介质层上的导电几何结构，所述多层功能层中至少一层功能层的所述导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构，导电几何结构置于介质层10上，导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构（图1中仅示出了一个导电几何结构）。在实施例一中，如图1所示，每个导电几何结构均为十字型，导电几何结构包括：导电部21和导电部22。介质层10由非金属材料制成，导电部21与导电部22均设置在介质层10上。这里制造基板的非金属材料有多种选择，例如陶瓷、FR4、F4B（聚四氟乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯，High DensityPolyethylene）、ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene）、铁电材料、或者铁磁材料等。
应用实施例一的带阻透波超材料，将导电几何结构置于介质层10上，导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构，这样能够调节带阻透波超材料的介电常数和磁导率，可以使得电磁波通过本发明的带阻透波超材料时，预设频段的电磁波被截止，而其他频段的电磁波穿透该带阻透波超材料，从而解决了天线罩对工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题，进而达到了增强对工作频段外的电磁波的抑制的效果。
如图1所示，在实施例一中，导电部21的中部与导电部22的中部相连接，实施例一的带阻透波超材料在Ku波段高透波率基础上，能够对7至9GHz波段的电磁波起到抑制作用，也就是说，实施例一的带阻透波超材料针对7至9GHz波段内的电磁波具有低透波率。导电部21与导电部22可以使用任意金属材料，例如金、银或铜或几种金属的混合物。也可以使用任何导电的非金属材料制成。所使用的任意金属材料的原始形态可以是固体、液体、流状体或粉状物。导电部21与导电部22的表面优选为矩形。当然，作为可行的实施方式，也可以将导电部21的一个端部与导电部22的中部或一个端部连接。
如图1所示，在实施例一中，导电部21与导电部22相垂直。这样，对小于6GHz波段内的电磁波具有很好的透波性能。当然，作为可行的实施方式，导电部21与导电部22可以形成小于90°的夹角。优选地，导电部21与导电部22的长度相等。
如图1所示，在实施例一中，导电部21与导电部22一体成型，导电几何结构的各部分厚度相等。也就是说，导电部21与导电部22相连接处的厚度与导电部21或导电部22的其他部分的厚度相等。这样，节省了导电几何结构所使用的金属材料，降低了生产成本。
在实施例一中，导电几何结构为两层，介质层10为三层，每层导电几何结构位于相邻两层介质层10之间。其中，各结构参数如下：介质层10的相对介电常数为3.1，介质层10的厚度为1.5mm，导电部21与导电部22的长度均为8mm，宽度均为0.3mm，厚度均为0.018mm，导电部21与导电部22均由液态银制成。在实施例一中，介质层10为平板状，当然，可以是弧形状或其他合适的形状。优选地，相邻的两层功能层之间设有夹层。进一步优选地，多层功能层的相邻两层之间相对设置、间隔设置或者错开设置。不同功能层之间的导电几何结构之间的线宽比值范围在0至0.2之间。优选地，不同功能层之间的导电几何结构之间的线宽比值范围在0.05至0.1之间。
图2示出了实施例一的带阻透波超材料的S21参数仿真曲线示意图，图中横轴为天线的工作频率，纵轴为S21参数。其中天线的工作频率单位为GHz，S21参数的单位为dB。从图中可以看出，当天线的电磁波，TE模（英文名TE mode，表示在波导中，电场的纵向分量为零，而磁场的纵向分量不为零的传播模式）辐射到上述实施例中的带阻滤波超材料时的S21参数仿真结果。仿真曲线显示电磁波的损耗S21的透波率值在低频段1GHz内与高频段10到20GHz都接近0dB，表示电磁波透波率很高，实现了带阻的电磁波透射的性能。从图2可以看出，实施例一的带阻透波超材料对7至9GHz波段内的电磁波起到了抑制作用，对Ku波段的电磁波起到透波作用。
如图3所示，实施例二的带阻透波超材料包括至少两层功能层，各功能层包括：介质层10和导电几何结构，导电几何结构置于介质层10上，导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构（图中仅示出了两个导电几何结构）。实施例二的带阻透波超材料的导电几何结构呈十字型的变形结构。具体地，就是在实施例一的基础上还包括两个导电条23以及两个导电条24。两个导电条23与导电部21的两端一一对应连接。两个导电条24与导电部22的两端一一对应连接。导电条23和导电条24也设置在介质层10上。实施例二的带阻透波超材料对Ku波段的电磁波起到透波作用的同时，对9至11GHz波段内的电磁波起到了很好的抑制作用。
如图3所示，在实施例二中，各导电条23均与导电部22平行，各导电条24均与导电部21平行。这样，对小于8GHz波段的电磁波起到了更好的透波作用。
如图3所示，在实施例二中，各导电条23的中部与导电部21连接，各导电条24的中部与导电部22连接。这样，对Ku波段的电磁波起到更好的透波作用。优选地，各导电条23与各导电条24的长度相等。
在实施例二中，导电几何结构为一层，介质层10为两层，导电几何结构位于两层介质层10之间。其中，各结构参数如下：介质层10的相对介电常数为3，介质层10的厚度为4mm；导电部21与导电部22的长度均为9mm，宽度均为0.5mm，厚度均为0.018mm；导电条23和导电条24的长度均为5mm，宽度均为0.5mm，厚度均为0.018mm；导电部21、导电部22、导电条23和导电条24均由液态银制成。
图4示出了实施例二的TE模和TM模的S21参数仿真曲线示意图。如图4所示，图中横轴为天线的工作频率，纵轴为S21参数。其中天线的工作频率的单位为GHz，S21参数的单位为dB。从图中可以看出，当天线的电磁波，包括TE模和TD模辐射到上述实施例中的带阻滤波超材料时的S21参数仿真结果。如图4所示，实施例二的带阻透波超材料对Ku波段的电磁波起到透波作用的同时，对9至11GHz波段内的电磁波起到了很好的抑制作用。如图4所示，在X轴方向上从左至右的方向上，第一条曲线为实施例二的TM模的S21参数仿真曲线，第一条曲线对23至24GHz波段内的电磁波也起到了抑制作用，第二条曲线为实施例二的TE模的S21参数仿真曲线。此外，TE模仿真的透波性能与TM模仿真的透波性能在小于18GHz波段内基本相同，实施例二的带阻透波超材料的透波性能更稳定。
如图5所示，实施例三的带阻透波超材料包括至少两层功能层，各功能层包括：介质层10和导电几何结构，导电几何结构置于介质层10上，导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构。在实施例三中，包括三个导电几何结构，每个导电几何结构的导电几何结构的具体结构如图5和图6所示。如图5所示，其中两个导电几何结构的导电几何结构呈镂空的单环25。如图6所示，另一个导电几何结构的导电几何结构也呈镂空的单环26，尺寸与图5的尺寸略有差别。
将电磁波投射到实施例三的带阻透波超材料上，带阻透波超材料针对该电磁波中的Ku波段具有很好的透波性能，缩减了雷达散射截面（RCS）。也就是说，Ku波段的电磁波能够基本上穿过实施例三的带阻透波超材料。
如图7所示，实施例三的带阻透波超材料还包括六层预浸料51和两层PMI52。介质层由非金属材料制成，导电几何结构设置在介质层上。实施例三的带阻透波超材料的各结构的叠层次序依次为：预浸料51、导电几何结构（导电几何结构为镂空的单环25）、预浸料51、PMI52、预浸料51、导电几何结构（导电几何结构为镂空的单环26）、预浸料51、PMI52、预浸料51、导电几何结构（导电几何结构为镂空的单环25）以及预浸料51。这样，实施例三的带阻透波超材料在Ku波段的透波率更高。PMI52优选为泡沫。在上述各结构的叠层次序未示出介质层，但是，导电几何结构仍然设置在介质层10上，两者在的叠层次序可以调换。
在实施例三中，各结构参数如下：各预浸料51的相对介电常数为2.85，损耗正切值为0.005，厚度为0.2mm；介质层10的相对介电常数均为3.2，损耗正切值均为0.002，厚度均为0.025mm，镂空的单环25和镂空的单环26的矩形框的外缘长度均为10mm，宽度均为8.7mm；PMI52的相对介电常数为1.05，损耗正切值为0.006，厚度为4mm。导电几何结构均由铜制成，厚度均为0.018mm，其中，镂空单环25的矩形框的内缘长度为7.8mm，宽度为6.5mm，镂空单环25的矩形块的长度为5.4mm，宽度为4.1mm。镂空单环26的矩形框的内缘长度为7.4mm，宽度为6.1mm，镂空单环26的矩形块的长度为5mm，宽度为3.7mm。
图8示出了实施例三的带阻透波超材料的TE模的S21参数仿真曲线示意图，图9示出了实施例三的带阻透波超材料的TM模的S21参数仿真曲线示意图。图中横轴为天线的工作频率，纵轴为S21参数。其中天线的工作频率的单位为GHz，S21参数的单位为dB。从图中可以看出，当天线的电磁波，包括TE模（英文名TE mode，表示在波导中，电场的纵向分量为零，而磁场的纵向分量不为零的传播模式）和TD模（英文名TM mode，表示在波导中，磁场的纵向分量为零，而电场的纵向分量不为零的传播模式）辐射到上述实施例中的带阻滤波超材料时的S21参数仿真结果。将电磁波投射到实施例三的带阻透波超材料上，显示电磁波的损耗S21的透波率值接近0dB，带阻透波超材料针对该电磁波中的Ku波段具有很好的透波性能，缩减了雷达散射截面（RCS）。也就是说，Ku波段的电磁波能够基本上穿过实施例三的带阻透波超材料。此外，TE模和TM模的仿真曲线基本相同，实施例三的带阻透波超材料的透波性能比较稳定。
如图10所示，实施例四的带阻透波超材料包括至少两层功能层，各功能层包括：介质层10和导电几何结构，导电几何结构置于介质层10上，导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构。在实施例四中，包括三个导电几何结构，导电几何结构的导电几何结构的具体结构如图10所示。如图10所示，三个导电几何结构的导电几何结构呈镂空的双环27。
在实施例四中，各结构参数如下：各预浸料51的相对介电常数为2.85，损耗正切值为0.005，厚度为0.2mm；介质层10的相对介电常数均为3.2，损耗正切值均为0.002，厚度均为0.025mm，镂空的双环27的外矩形框的外缘长度为9.6mm，宽度均为8.3mm；PMI52的相对介电常数为1.05，损耗正切值为0.006，厚度为4mm。导电几何结构均由铜制成，厚度均为0.018mm，其中，镂空的双环27的外矩形框的内缘长度为7.8mm，宽度为6.5mm。镂空的双环27的内矩形框的外缘长度为5mm，宽度为3.7mm。镂空的双环27的内矩形框的内缘长度为3.6mm，宽度为2.3mm。镂空的双环27的矩形块的长度为1mm，宽度为0.3mm。
图11示出了实施例四的带阻透波超材料的TE模的S21参数仿真曲线示意图。图12示出了实施例四的带阻透波超材料的TM模的S21参数仿真曲线示意图。图中横轴为天线的工作频率，纵轴为S21参数。其中天线的工作频率的单位为GHz，S21参数的单位为dB。从图中可以看出，当天线的电磁波，包括TE模和TD模辐射到上述实施例中的带阻滤波超材料时的S21参数仿真结果。如图11和图12所示，将电磁波投射到实施例四的带阻透波超材料上，显示电磁波的损耗S21的透波率值接近0dB，带阻透波超材料针对该电磁波中的Ku波段具有很好的透波性能，缩减了雷达散射截面（RCS）。也就是说，Ku波段的电磁波能够基本上穿过实施例四的带阻透波超材料。此外，TE模和TM模的仿真曲线基本相同，实施例四的带阻透波超材料的透波性能比较稳定。
如图13所示，实施例五的带阻透波超材料包括至少两层功能层，各功能层包括：介质层10和导电几何结构，导电几何结构置于介质层10上，导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构。在实施例五中，五个导电几何结构，图13中仅示出了其中最后一个导电几何结构的导电几何结构。实施例五的前四个导电几何结构的结构同于实施例三的一层导电几何结构的结构（导电几何结构为镂空的单环25，尺寸不相同，具体尺寸后续进行说明），具体结构导电几何结构参见图5。最后一个导电几何结构的导电几何结构为十字型变形结构，具体包括导电条61、导电条62、两个导电条63和两个导电条64。导电条62与导电条61相交，导电条62的中部与导电条61的中部相连接。两个导电条63与导电条61的两端一一对应连接。两个导电条64与导电条62的两端一一对应连接，导电条61、导电条62、两个导电条63以及两个导电条64。优选地，上述导电几何结构的结构与实施例二中的导电几何结构的结构相同。
如图14所示，实施例五的带阻透波超材料。带阻透波超材料的各结构的叠层次序依次为：预浸料51、导电几何结构（导电几何结构为镂空的单环25）、预浸料51、PMI52、预浸料51、导电几何结构（导电几何结构为镂空的单环25）、预浸料51、PMI52、预浸料51、导电几何结构（导电几何结构为镂空的单环25）、预浸料51、PMI52、预浸料51、导电几何结构（导电几何结构为镂空的单环25）、预浸料51、导电几何结构（十字型变形结构）以及预浸料51。
在实施例五中，各结构参数如下：各预浸料51的相对介电常数为2.85，损耗正切值为0.005，图中上六层预浸料51的厚度均为0.2mm，下三层预浸料51的厚度均为0.12mm；介质层10的相对介电常数均为3.2，损耗正切值均为0.002，厚度均为0.025mm，镂空的单环25的长度均为9.6mm，宽度均为8.3mm；PMI52的相对介电常数为1.05，损耗正切值为0.006，厚度为4mm。导电几何结构均由铜制成，厚度均为0.018mm，其中，镂空的单环25的外半径均为3.9mm，内半径均为2.5mm；导电条61和导电条62的长度均为5mm，宽度均为0.1mm；导电条63和导电条64的长度均为4mm，宽度均为0.1mm。
图15示出了实施例五的带阻透波超材料的TE模的S21参数仿真曲线示意图。图16示出了实施例五的带阻透波超材料的TM模的S21参数仿真曲线示意图。图中横轴为天线的工作频率，纵轴为S21参数。其中天线的工作频率的单位为GHz，S21参数的单位为dB。从图中可以看出，当天线的电磁波，包括TE模和TD模辐射到上述实施例中的带阻滤波超材料时的S21参数仿真结果。如图14和图15所示，将电磁波投射到实施例五的带阻透波超材料上，显示电磁波的损耗S21的透波率值接近0dB，带阻透波超材料针对该电磁波中的Ku波段具有很好的透波性能，缩减了雷达散射截面（RCS）。也就是说，Ku波段的电磁波能够基本上穿过实施例五的带阻透波超材料。此外，TE模和TM模的仿真曲线基本相同，实施例五的带阻透波超材料的透波性能比较稳定。
如图17所示，实施例六的带阻透波超材料包括至少两层功能层，各功能层包括：介质层10和导电几何结构，导电几何结构置于介质层10上，导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构。实施例六的带阻透波超材料的导电几何结构为三角形导电几何结构70。多个不连通的三角形导电几何结构70呈周期性排布。实施例六的带阻透波超材料可以使得工作频段内的电磁波能高效率穿透，对工作频段外的电磁波具有较好的抑制作用。
如图18所示，实施例七的带阻透波超材料包括至少两层功能层，各功能层包括：介质层10和导电几何结构，导电几何结构置于介质层10上，导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构。实施例七的带阻透波超材料的导电几何结构为六边形导电几何结构80。多个不连通的六边形导电几何结构80呈周期性排布。实施例七的带阻透波超材料可以使得工作频段内的电磁波能高效率穿透，对工作频段外的电磁波具有较好的抑制作用。优选地，除了上述实施例以外，导电几何结构还可以为一字型或者雪花型。
优选地，介质层为复合材料或陶瓷材料。优选地，复合材料为热固性材料或者热塑性材料。优选地，复合材料为包含纤维、泡沫和/或蜂窝的一层结构材料或者多层结构材料。优选地，该复合材料含有增强材料，该增强材料为纤维、织物、粒子中的至少一种。一般来说，介质层的介电常数ε应该满足：1≤ε≤5。
优选地，多个不连通的导电几何结构呈周期性排布或者非周期性排布。可以根据天线工作频率进行调整，其中，周期性排布和非周期性排布的排布规律均可以根据天线的工作参数进行调整，以实现电容和电感的调节。
根据实施时的具体情况，导电几何结构的厚度可以为1至50微米。优选地，导电几何结构的厚度为10至30微米。更加优选地，导电几何结构的厚度可以为16至20微米。导电几何结构的厚度为16至20微米。所述导电几何结构的宽度为2至6毫米。不同所述功能层之间的导电几何结构线宽不同，如导电几何结构的线宽为20至1000微米。优选地，导电几何结构的线宽为50至500微米。更加优选地，导电几何结构的线宽为100至200微米。
进一步地，周期性排布或者非周期性排布的多个网格状的导电几何结构可以为三角形、四边形、五边形、六边形、圆形、椭圆形中至少一种。其中，网格状中的网格可以是封闭的，也可以是开口的。多个网格状的导电几何结构可以是平面结构也可以是立体结构。
优选地，功能层除了导电几何结构以外，还包括导电片或者网格、环状、十字型、一字型、雪花型、以及十字型的变形结构中至少一种导电几何结构。进一步地，环状的导电几何结构的形状为三角形、四边形、五边形、六边形、圆形、以及椭圆形中至少一种。除了上述实施例的环状的导电几何结构为镂空的单环或双环，环状的导电几何结构也可以为环数大于三的多环结构。进一步地，网格状的导电几何结构中进一步包括导电几何结构。进一步地，导电几何结构是直线或者曲线形成的十字型、一字型、雪花型、十字型的变形结构，以及片状导电几何结构中任意一种。进一步地，多层功能层的上表面和下表面上均设有保护层。
进一步地，不同的功能层的导电几何结构之间或者同一功能层的导电几何结构的形状、大小、线宽、以及间距相同或者不同。
本发明实施例中的天线罩罩设在天线上，与天线具有一定间隔距离或者覆盖在天线上，通过透波超材料的介质层提供的机械强度保护天线，使得天线不受到风雨、冰霜等的损害；以及通过透波超材料采用的包括多个不连通的导电几何结构，使得天线罩对Ku波段的电磁波具有较高的透射特性，同时对该段频率外的电磁波具有一定的抑制效果。
根据本发明实施例还提供了一种天线系统，该天线系统包括天线和本发明实施例提供的天线罩，该天线罩罩设在天线上。
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 (23)
1.一种带阻透波超材料，其特征在于，包括：至少两层功能层，各所述功能层包括：介质层(10)和设置在所述介质层(10)上的导电几何结构，所述至少两层功能层中至少一层功能层的所述导电几何结构包括多个不连通的导电几何结构；
所述带阻透波超材料还包括：六层预浸料(51)和两层PMI(52)；所述带阻透波超材料的各结构的叠层次序依次为：预浸料(51)、呈镂空的双环(27)的导电几何结构、预浸料(51)、PMI(52)、预浸料(51)、呈镂空的双环(27)的导电几何结构、预浸料51、PMI(52)、预浸料(51)、呈镂空的双环(27)的导电几何结构以及预浸料(51)；所述导电几何结构设置在介质层(10)上；
其中该带阻透波超材料的介质层(10)和多个不连通的导电几何结构使得该带阻透波超材料具有这样的介电常数和磁导率：电磁波在通过该带阻透波超材料时，预设频段的电磁波被截止，而其他频段的电磁波穿透该带阻透波超材料；其中，Ku频段的电磁波穿透所述带阻透波超材料；所述带阻透波超材料在20-25GHz内的反射率最大值小于-70dB。
2.根据权利要求1所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述多个不连通的导电几何结构呈周期性排布或者非周期性排布。
3.根据权利要求1所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述至少两层功能层的相邻两层之间相对设置、间隔设置或者错开设置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的带阻透波超材料，其特征在于，相邻的两层所述功能层之间设有夹层。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述至少两层功能层的上表面和下表面上均设有保护层。
6.根据权利要求1所述的带阻透波超材料，其特征在于，同一功能层的所述导电几何结构的形状、大小、线宽、以及间距相同或者不同。
7.根据权利要求1所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述介质层为复合材料或陶瓷材料。
8.根据权利要求7所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述复合材料为热固性材料或者热塑性材料。
9.根据权利要求7所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述复合材料为包含纤维、泡沫和/或蜂窝的一层结构材料或者多层结构材料。
10.根据权利要求7至9任一项所述的带阻透波超材料，其特征在于，该复合材料含有增强材料，该增强材料为纤维、织物、粒子中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述导电几何结构的厚度为1至50微米。
12.根据权利要求11所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述导电几何结构的厚度为10至30微米。
13.根据权利要求12所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述导电几何结构的厚度为16至20微米。
14.根据权利要求1所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述导电几何结构的宽度为2至6毫米。
15.根据权利要求1所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述导电几何结构的线宽为20至1000微米。
16.根据权利要求15所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述导电几何结构的线宽为50至500微米。
17.根据权利要求16所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述导电几何结构的线宽为100至200微米。
18.根据权利要求1所述的带阻透波超材料，其特征在于，不同所述功能层之间的导电几何结构线宽不同。
19.根据权利要求18所述的带阻透波超材料，其特征在于，不同所述功能层之间的导电几何结构之间的线宽比值范围为：0至0.2。
20.根据权利要求19所述的带阻透波超材料，其特征在于，不同所述功能层之间的导电几何结构之间的线宽比值范围为：0.05至0.1。
21.根据权利要求1所述的带阻透波超材料，其特征在于，所述介质层(10)的介电常数ε满足：1≤ε≤5。
22.一种天线罩，包括带阻透波超材料，其特征在于，所述带阻透波超材料为权利要求1至21中任一项所述的带阻透波超材料。
23.一种天线系统，其特征在于，包括：天线和权利要求22所述的天线罩，所述天线罩罩设在所述天线上。
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Legal Events
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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