本發(fā)明涉及天線測試領(lǐng)域，尤其涉及一種基于超材料的緊縮場產(chǎn)生裝置。

背景技術(shù)：
緊縮場是一種在近距離內(nèi)靠光滑的反射面，包括單反射面和雙反射面，將饋源發(fā)出的球面波變?yōu)槠矫娌ǖ臏y試設(shè)備。它所產(chǎn)生的平面波環(huán)境，可以充分滿足天線方向圖的測試要求，從而達(dá)到在近距離內(nèi)對(duì)天線進(jìn)行測試的目的。緊縮場系統(tǒng)上可以分為緊縮場天線部分和微波暗室部分。在現(xiàn)有技術(shù)中，緊縮場天線部分是采用精密的反射面，將點(diǎn)源產(chǎn)生的球面波在近距離內(nèi)變換為平面波的一套裝置，通常按照設(shè)計(jì)要求，將天線部分的位置準(zhǔn)確地安裝于微波暗室中，并調(diào)節(jié)好水平度，通過對(duì)緊縮場天線反射面邊緣的處理和微波暗室的配合，在空間測試區(qū)域創(chuàng)造出一個(gè)靜區(qū)，在靜區(qū)里可以模擬被測物在無反射的自由空間中的輻射特性。與室外遠(yuǎn)場和室內(nèi)近場比較，緊縮場主要具有以下特點(diǎn)：1、安裝在微波暗室的緊縮場具有較好的保密性；2、安裝在室內(nèi)的緊縮場受氣候環(huán)境影響小，改善了測試條件，進(jìn)而提高了RCS(RadarCross-Section，雷達(dá)散射截面)的測量效率；3、可以將室外遠(yuǎn)場測試問題轉(zhuǎn)換為暗室內(nèi)近距離測試問題。這些特點(diǎn)決定了緊縮場是研究電磁散射的重要測試設(shè)備，也是高性能雷達(dá)天線測試、衛(wèi)星整星測試、飛機(jī)反射特性測試等系統(tǒng)性能測試的重要基礎(chǔ)設(shè)施。同時(shí)，緊縮場技術(shù)在軍事領(lǐng)域越來越發(fā)揮著不可替代的作用。無論是衛(wèi)星、飛機(jī)，還是導(dǎo)彈、坦克、大炮等大型武器裝備的隱身性能測試、調(diào)整等，都依賴于發(fā)揮緊縮場的技術(shù)作用?？梢哉f，緊縮場的技術(shù)水平如何，不僅制約著軍隊(duì)武器裝備的性能與質(zhì)量，也關(guān)系到一個(gè)國家的國防安全問題。因此，當(dāng)今各大軍事強(qiáng)國都把緊縮場系統(tǒng)作為國防戰(zhàn)略技術(shù)之一，重點(diǎn)加以研究和發(fā)展。目前，國內(nèi)外從事電磁產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)研究的公司及科研院所，一般都建立了自己的緊縮場系統(tǒng)，使用起來非常方便和快捷。緊縮場系統(tǒng)作為現(xiàn)代天線測試的先進(jìn)設(shè)備，無疑具有越來越重要的技術(shù)進(jìn)步意義和極其廣泛的運(yùn)用前景。但現(xiàn)有設(shè)計(jì)仍存在一定的問題：采用的光滑反射面是拋物面狀，且反射面必須很大，大約比測試靜區(qū)大三倍，制造拋物面狀反射面的機(jī)械平臺(tái)十分復(fù)雜，要達(dá)到較好的反射面工藝也比較困難，表面處理依賴度高，造價(jià)昂貴，且饋源位置必須置于反射面的焦點(diǎn)上，否則沒法達(dá)到球面波與平面波的轉(zhuǎn)換，而反射面的焦點(diǎn)與光滑反射面的距離給制造工藝精度造成了很大困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)制造光滑反射面必須很大，且工藝?yán)щy、復(fù)雜，造價(jià)昂貴的缺陷，提供一種基于超材料的緊縮場產(chǎn)生裝置，該裝置采用超材料制造緊縮場的天線部分，將球面電磁波轉(zhuǎn)換為平面電磁波，制造簡單，價(jià)格便宜。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的如下技術(shù)方案：一種緊縮場產(chǎn)生裝置，所述裝置包括饋源，所述裝置還包括設(shè)置在所述饋源前方的超材料面板，所述超材料面板包括核心層，所述核心層包括至少一個(gè)核心層片層，所述核心層片層包括片狀的第一基材以及設(shè)置在所述第一基材上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)，所述核心層片層按照折射率分布可劃分為位于中間位置的圓形區(qū)域以及分布在圓形區(qū)域周圍且與所述圓形區(qū)域共圓心的多個(gè)環(huán)形區(qū)域，所述圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域內(nèi)相同半徑處的折射率相同，且在圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域各自的區(qū)域內(nèi)隨著半徑的增大折射率逐漸減小，所述圓形區(qū)域的折射率的最小值小于與其相鄰的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值，相鄰兩個(gè)環(huán)形區(qū)域，處于內(nèi)側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最小值小于處于外側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值。進(jìn)一步地，所述第一基材包括片狀的第一前基板及第一后基板，所述多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)夾設(shè)在第一前基板與第一后基板之間。進(jìn)一步地，所述核心層包括多個(gè)厚度相同且折射率分布相同的核心層片層。進(jìn)一步地，所述圓心為核心層片層的中心，所述圓形區(qū)域以及多個(gè)環(huán)形區(qū)域的折射率變化范圍相同，所述核心層片層的折射率n(r)分布滿足如下公式：其中，i表示核心層片層分段數(shù)，i＝1表示核心層片層第一段、i＝2表示核心層片層第二段、……、i＝p表示核心層片層的第p段，所述核心層片層第一段最靠近核心層片層的中心；ni(r)表示核心層片層第i段上半徑為r處的折射率值；nmin表示核心層片層的折射率的最小值；λ表示電磁波波長；r表示核心層片層上任意一點(diǎn)距離核心層片層中心的距離；s為饋源等效點(diǎn)到超材料面板的垂直距離；ai表示核心層片層第i段距離核心層片層中心的最大值；d表示所述核心層的厚度。進(jìn)一步地，所述超材料面板還包括對(duì)稱分布在核心層兩側(cè)表面的阻抗匹配層，所述阻抗匹配層包括厚度相同的多個(gè)阻抗匹配層片層，所述阻抗匹配層片層包括片狀的第二基材以及設(shè)置在第二基材上的多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)，所述阻抗匹配層片層的折射率分布滿足如下公式：λ＝(nmax-nmin)*(d+2*d1)；其中，j表示阻抗匹配層片層的編號(hào)，靠近饋源的阻抗匹配層片層的編號(hào)為m，由饋源向核心層方向，編號(hào)依次減小，靠近核心層的阻抗匹配層片層的編號(hào)為1；上述的nmax與nmin與核心層片層的折射率的最大值與最小值相同；r表示阻抗匹配層片層上任意一點(diǎn)到其中心的距離；λ表示電磁波波長；d1為阻抗匹配層的厚度；d為核心層的厚度。進(jìn)一步地，所述第二基材包括片狀的第二前基板及第二后基板，所述多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)夾設(shè)在第二前基板與第二后基板之間。進(jìn)一步地，所述第一人造微結(jié)構(gòu)及第二人造微結(jié)構(gòu)均為由銅線或銀線構(gòu)成的金屬微結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法分別附著在第一基材及第二基材上。進(jìn)一步地，所述金屬微結(jié)構(gòu)呈平面雪花狀，所述金屬微結(jié)構(gòu)具有相互垂直平分的第一金屬線及第二金屬線，所述第一金屬線與第二金屬線的長度相同，所述第一金屬線兩端連接有相同長度的兩個(gè)第一金屬分支，所述第一金屬線兩端連接在兩個(gè)第一金屬分支的中點(diǎn)上，所述第二金屬線兩端連接有相同長度的兩個(gè)第二金屬分支，所述第二金屬線兩端連接在兩個(gè)第二金屬分支的中點(diǎn)上，所述第一金屬分支與第二金屬分支的長度相等。進(jìn)一步地，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的每個(gè)第一金屬分支及每個(gè)第二金屬分支的兩端還連接有完全相同的第三金屬分支，相應(yīng)的第三金屬分支的中點(diǎn)分別與第一金屬分支及第二金屬分支的端點(diǎn)相連。進(jìn)一步地，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的第一金屬線與第二金屬線均設(shè)置有兩個(gè)彎折部，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)繞垂直于第一金屬線與第二金屬線交點(diǎn)的軸線向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：本發(fā)明一種緊縮場產(chǎn)生裝置通過采用超材料面板將從饋源出射的球面電磁波調(diào)制為平面電磁波，制造超材料面板工藝簡單，加工材料為價(jià)格便宜的介質(zhì)基板，成本降低，且采用超薄超材料面板使得饋源與超材料面板之間的距離減小，測試靜區(qū)與超材料面板的面積比例是1:1的關(guān)系，比采用光滑拋物狀反射面大大的減少了面積，節(jié)約了成本；同時(shí)本發(fā)明也避免了為制造光滑反射面的復(fù)雜工藝。附圖說明圖1是本發(fā)明的緊縮場產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的核心層片層其中一個(gè)超材料單元的透視示意圖；圖3是本發(fā)明的核心層片層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的阻抗匹配層片層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6是圖5所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種衍生結(jié)構(gòu)；圖7是圖5所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種變形結(jié)構(gòu)。圖8是平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑兊牡谝浑A段；圖9是平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑兊牡诙A段。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。如圖1至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明一種緊縮場產(chǎn)生裝置包括饋源1以及設(shè)置在饋源1前方的超材料面板100，所述超材料面板100包括核心層10，所述核心層10包括至少一個(gè)核心層片層11，所述核心層片層包括片狀的基材13以及設(shè)置在基材13上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)12，所述核心層片層11按照折射率分布可劃分為位于中間位置的圓形區(qū)域以及分布在圓形區(qū)域周圍且與所述圓形區(qū)域共圓心的多個(gè)環(huán)形區(qū)域，所述圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域內(nèi)相同半徑處的折射率相同，且在圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域各自的區(qū)域內(nèi)隨著半徑的增大折射率逐漸減小，所述圓形區(qū)域的折射率的最小值小于與其相鄰的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值，相鄰兩個(gè)環(huán)形區(qū)域，處于內(nèi)側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最小值小于處于外側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值。核心層片層11按照折射率劃分為圓形區(qū)域與多個(gè)環(huán)形區(qū)域是為了更好的描述本發(fā)明，并不意味著本發(fā)明的核心層片層11具有此種實(shí)際結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，饋源1設(shè)置在超材料面板100的中軸線上，即饋源1與核心層片層11的中心的連線與超材料面板100的中軸線重合。饋源1與超材料面板100均有支架支撐，圖中并未出支架，其不是本發(fā)明的核心，采用傳統(tǒng)的支撐方式即可。本發(fā)明中，所述核心層片層11的折射率分布滿足如下公式：其中，i表示核心層片層分段數(shù)，i＝1表示核心層片層第一段、i＝2表示核心層片層第二段、……、i＝p表示核心層片層的第p段，所述核心層片層第一段最靠近核心層片層的中心；ni(r)表示核心層片層第i段上半徑為r處的折射率值；nmin表示核心層片層的折射率的最小值；λ表示電磁波波長；r表示核心層片層上任意一點(diǎn)距離核心層片層中心的距離；s為饋源等效點(diǎn)到超材料面板的垂直距離；ai表示核心層片層第i段距離核心層片層中心的最大值；d表示核心層的厚度。由公式(1)和公式(2)所確定的超材料面板，能夠使得饋源1發(fā)出的電磁波經(jīng)超材料面板后能夠以平面波的形式出射。本發(fā)明中，如圖3所示，所述第一基材13包括片狀的第一前基板131及第一后基板132，所述多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)12夾設(shè)在第一前基板131與第一后基板132之間。優(yōu)選地，所述核心層片層的厚度為0.818mm，其中，第一前基板及第一后基板的厚度均為0.4mm，多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)的厚度為0.018mm。本發(fā)明中，所述超材料面板還包括設(shè)置在核心層10兩側(cè)表面的阻抗匹配層20，所述阻抗匹配層20包括厚度相同的多個(gè)阻抗匹配層片層21，所述阻抗匹配層片層21包括片狀的第二基材23以及設(shè)置在第二基材23上的多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)(圖中未標(biāo)示)，所述阻抗匹配層片層21的折射率分布滿足如下公式：λ＝(nmax-nmin)*(d+2*d1)(4)；其中，j表示阻抗匹配層片層的編號(hào)，靠近饋源的阻抗匹配層片層的編號(hào)為m，由饋源向核心層方向，編號(hào)依次減小，靠近核心層的阻抗匹配層片層的編號(hào)為1；上述的nmax與nmin與核心層片層的折射率的最大值與最小值相同；r表示阻抗匹配層片層上任意一點(diǎn)到其中心的距離；λ表示電磁波波長；d1為阻抗匹配層的厚度，即阻抗匹配層片層的厚度與層數(shù)的乘積。d為核心層的厚度，即核心層片層的厚度與層數(shù)的乘積。本發(fā)明中，所述第二基材23包括片狀的第二前基板231及第二后基板232，所述多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)夾設(shè)在第二前基板231與第二后基板232之間，如圖4所示。優(yōu)選地，所述阻抗匹配層片層的厚度為0.818mm，其中，第二前基板及第二后基板的厚度均為0.4mm，多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)的厚度為0.018mm。公式(4)用于確定核心層與匹配層的厚度，當(dāng)核心層的厚度確定后，利用公式(4)即可得到匹配層的厚度，用此厚度除以每層的厚度即得到阻抗匹配層的層數(shù)j。本發(fā)明中，所述超材料面板任一縱截面具有相同的形狀與面積，即核心層與匹配層具有相同的形狀與面積的縱截面，此處的縱截面是指超材料面板中與超材料面板的中軸線垂直的剖面。所述超材料面板的縱截面為方形、圓形或橢圓形，優(yōu)選地，所述超材料平板透鏡的縱截面為方形，這樣得到的超材料面板容易加工。優(yōu)選地，本發(fā)明的超材料面板的縱截面為邊長為272mm的正方形。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，核心層片層的層數(shù)為4層，核心層的厚度d為3.272mm；阻抗匹配層片層分布在核心層兩側(cè)，每側(cè)2層，阻抗匹配層的厚度d1為1.636mm；本發(fā)明中，所述第一人造微結(jié)構(gòu)、第二人造微結(jié)構(gòu)均為由銅線或銀線構(gòu)成的金屬微結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法分別附著在第一基材、第二基材。優(yōu)選地，所述第一人造微結(jié)構(gòu)、第二人造微結(jié)構(gòu)均為圖5所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)通過拓?fù)湫螤钛葑兊玫降亩鄠€(gè)不同的拓?fù)湫螤畹慕饘傥⒔Y(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，核心層片層可以通過如下方法得到，即在第一前基板與第一后基板的任意一個(gè)的表面上覆銅，再通過蝕刻的方法得到多個(gè)第一金屬微結(jié)構(gòu)(多個(gè)第一金屬微結(jié)構(gòu)的形狀與排布事先通過計(jì)算機(jī)仿真獲得)，最后將第一前基板與第一后基板分別壓合在一起，即得到本發(fā)明的核心層片層，壓合的方法可以是直接熱壓，也可以是利用熱熔膠連接，當(dāng)然也可是其它機(jī)械式的連接，例如螺栓連接。同理，阻抗匹配層片層也可以利用相同的方法得到。然后分別將多個(gè)核心層片層壓合一體，即形成了本發(fā)明的核心層；同樣，將多個(gè)阻抗匹配層片層壓合一體，即形成了本發(fā)明的阻抗匹配層；將核心層、阻抗匹配層壓合一體即得到本發(fā)明的超材料面板。本發(fā)明中，所述第一基材、第二基材由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料等制得。高分子材料可選用的有F4B復(fù)合材料、FR-4復(fù)合材料等。優(yōu)選地，本發(fā)明中，所述第一基材的第一前基板與第一后基板采用相同的FR-4復(fù)合材料；同樣，本發(fā)明中，所述第二基材的第二前基板與第二后基板也采用相同的FR-4復(fù)合材料。圖5所示為平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的示意圖，所述的雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)具有相互垂直平分的第一金屬線J1及第二金屬線J2，所述第一金屬線J1與第二金屬線J2的長度相同，所述第一金屬線J1兩端連接有相同長度的兩個(gè)第一金屬分支F1，所述第一金屬線J1兩端連接在兩個(gè)第一金屬分支F1的中點(diǎn)上，所述第二金屬線J2兩端連接有相同長度的兩個(gè)第二金屬分支F2，所述第二金屬線J2兩端連接在兩個(gè)第二金屬分支F2的中點(diǎn)上，所述第一金屬分支F1與第二金屬分支F2的長度相等。圖6是圖5所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種衍生結(jié)構(gòu)。其在每個(gè)第一金屬分支F1及每個(gè)第二金屬分支F2的兩端均連接有完全相同的第三金屬分支F3，并且相應(yīng)的第三金屬分支F3的中點(diǎn)分別與第一金屬分支F1及第二金屬分支F2的端點(diǎn)相連。依此類推，本發(fā)明還可以衍生出其它形式的金屬微結(jié)構(gòu)。圖7是圖5所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種變形結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)的金屬微結(jié)構(gòu)，第一金屬線J1與第二金屬線J2不是直線，而是彎折線，第一金屬線J1與第二金屬線J2均設(shè)置有兩個(gè)彎折部WZ，但是第一金屬線J1與第二金屬線J2仍然是垂直平分，通過設(shè)置彎折部的朝向與彎折部在第一金屬線與第二金屬線上的相對(duì)位置，使得圖7所示的金屬微結(jié)構(gòu)繞垂直于第一金屬線與第二金屬線交點(diǎn)的軸線向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。另外，還可以有其它變形，例如，第一金屬線J1與第二金屬線J2均設(shè)置多個(gè)彎折部WZ。本發(fā)明中，所述核心層片層11可以劃分為陣列排布的多個(gè)如圖2所示的超材料單元D，每個(gè)超材料單元D包括前基板單元U、后基板單元V及設(shè)置在基板單元U、后基板單元V之間的第一人造微結(jié)構(gòu)12，通常超材料單元D的長寬高均不大于五分之一波長，優(yōu)選為十分之一波長，因此，根據(jù)天線的工作頻率可以確定超材料單元D的尺寸。圖2為透視的畫法，以表示第一人造微結(jié)構(gòu)的超材料單元D中的位置，如圖2所示，所述第一人造微結(jié)構(gòu)夾于基板單元U、后基板單元V之間，其所在表面用SR表示。已知折射率其中μ為相對(duì)磁導(dǎo)率，ε為相對(duì)介電常數(shù)，μ與ε合稱為電磁參數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明，電磁波通過折射率非均勻的介質(zhì)材料時(shí)，會(huì)向折射率大的方向偏折。在相對(duì)磁導(dǎo)率一定的情況下(通常接近1)，折射率只與介電常數(shù)有關(guān)，在第一基材選定的情況下，利用只對(duì)電場響應(yīng)的第一人造微結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)超材料單元折射率的任意值(在一定范圍內(nèi))，在該天線中心頻率(12.5GHZ)下，利用仿真軟件，如CST、MATLAB等，通過仿真獲得某一特定形狀的人造微結(jié)構(gòu)(如圖5所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu))的介電常數(shù)隨著拓?fù)湫螤畹淖兓凵渎首兓那闆r，即可列出一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，即可設(shè)計(jì)出我們需要的特定折射率分布的核心層片層11，同理可以得到阻抗匹配層片層的折射率分布，從而得到整個(gè)超材料面板的折射率分布。本發(fā)明中，核心層片層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可通過計(jì)算機(jī)仿真(CST仿真)得到，具體如下：(1)確定第一金屬微結(jié)構(gòu)的附著基材(第一基材)。本明中，所述第一基材的第一前基板與第一后基板采用相同的FR-4復(fù)合材料制成，所述的FR-4復(fù)合材料制成具有一個(gè)預(yù)定的介電常數(shù)，例如介電常數(shù)為3.3的FR-4復(fù)合材料。(2)確定超材料單元的尺寸。超材料單元的尺寸的尺寸由天線的中心頻率得到，利用頻率得到其波長，再取小于波長的五分之一的一個(gè)數(shù)值做為超材料單元D的長度CD與寬度KD。本發(fā)明中，所述超材料單元D為如圖2所示的長CD與寬KD均為2.5mm、厚度HD為0.818mm的方形小板。(3)確定金屬微結(jié)構(gòu)的材料及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，金屬微結(jié)構(gòu)的材料為銅，金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為圖5所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)，其線寬W各處一致；此處的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是指拓?fù)湫螤钛葑兊幕拘螤睢?4)確定金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤顓?shù)。如圖5所示，本發(fā)明中，平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤顓?shù)包括金屬微結(jié)構(gòu)的線寬W，第一金屬線J1的長度a，第一金屬分支F1的長度b。(5)確定金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑兿拗茥l件。本發(fā)明中，金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑兿拗茥l件有，金屬微結(jié)構(gòu)之間的最小間距WL(即如圖8所示，金屬微結(jié)構(gòu)與超材料單元的長邊或?qū)掃叺木嚯x為WL/2)，金屬微結(jié)構(gòu)的線寬W，超材料單元的尺寸；由于加工工藝限制，WL大于等于0.1mm，同樣，線寬W也是要大于等于0.1mm。本發(fā)明中，WL取0.1mm，W取0.3mm，超材料單元的尺寸為長與寬為2.5mm，厚度為0.818mm，此時(shí)金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤顓?shù)只有a和b兩個(gè)變量。金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹耐ㄟ^如圖8至圖9所示的演變方式，對(duì)應(yīng)于某一特定頻率(例如12.5GHZ)，可以得到一個(gè)連續(xù)的折射率變化范圍。具體地，所述金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑儼▋蓚€(gè)階段(拓?fù)湫螤钛葑兊幕拘螤顬閳D5所示的金屬微結(jié)構(gòu))：第一階段：根據(jù)演變限制條件，在b值保持不變的情況下，將a值從最小值變化到最大值，此演變過程中的金屬微結(jié)構(gòu)均為“十”字形(a取最小值時(shí)除外)。本實(shí)施例中，a的最小值即為0.3mm(線寬W)，a的最大值為(CD-WL)，即2.5-0.1mm，則a的最大值為2.4mm。因此，在第一階段中，金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑內(nèi)鐖D8所示，即從邊長為W的正方形JX1，逐漸演變成最大的“十”字形拓?fù)湫螤頙D1，在最大的“十”字形拓?fù)湫螤頙D1中，第一金屬線J1與第二金屬線J2長度均為2.4mm，寬度W均為0.3mm。在第一階段中，隨著金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑儯c其對(duì)應(yīng)的超材料單元的折射率連續(xù)增大((對(duì)應(yīng)天線一特定頻率)，當(dāng)頻率為12.5GHZ時(shí)，超材料單元對(duì)應(yīng)的折射率的最小值nmin為1.91。第二階段：根據(jù)演變限制條件，當(dāng)a增加到最大值時(shí)，a保持不變；此時(shí)，將b從最小值連續(xù)增加到最大值，此演變過程中的金屬微結(jié)構(gòu)均為平面雪花狀。本實(shí)施例中，b的最小值即為0.3mm(線寬W)，b的最大值為(CD-WL-2W)，即2.5-0.1-2*0.3mm，則b的最大值為1.8mm。因此，在第二階段中，金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑內(nèi)鐖D9所示，即從最大的“十”字形拓?fù)湫螤頙D1，逐漸演變成最大的平面雪花狀的拓?fù)湫螤頙D2，此處的最大的平面雪花狀的拓?fù)湫螤頙D2是指，第一金屬分支J1與第二金屬分支J2的長度b已經(jīng)不能再伸長，否則第一金屬分支與第二金屬分支將發(fā)生相交，b的最大值為1.8mm。此時(shí)，第一金屬線與第二金屬線長度均為2.4mm，寬度均為0.3mm，第一金屬分支及第二金屬分支的長度均為1.8mm，寬度為0.3mm。在第二階段中，隨著金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑?，與其對(duì)應(yīng)的超材料單元的折射率連續(xù)增大(對(duì)應(yīng)天線一特定頻率)，當(dāng)頻率為12.5GHZ時(shí)，超材料單元對(duì)應(yīng)的折射率的最大值nmax為5.6。通過上述演變得到超材料單元的折射率變化范圍滿足設(shè)計(jì)需要。如果上述演變得到超材料單元的折射率變化范圍不滿足設(shè)計(jì)需要，例如最大值太小，則變動(dòng)WL與W，重新仿真，直到得到我們需要的折射率變化范圍。根據(jù)公式(1)，將仿真得到的一系列的超材料單元按照其對(duì)應(yīng)的折射率排布以后(實(shí)際上就是不同拓?fù)湫螤畹亩鄠€(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)在第一基材上的排布)，即能得到本發(fā)明的核心層片層。同理，可以得到本發(fā)明的阻抗匹配層片層。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未違背本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。