專利名稱：一種喇叭天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種喇叭天線。
背景技術(shù)：
喇叭天線是指由波導管終端漸變張開的圓形或矩形截面的微波天線。喇叭天線體積相對于拋物面形狀的微波天線較小，且喇叭天線的方向性較好。由于喇叭天線結(jié)構(gòu)簡單以及方向圖易于控制，通常用作中等方向性天線，如標準喇叭，最常見的是用作反射面的饋源。為了進一步地改善喇叭天線的增益和方向性，現(xiàn)有的方案通過在喇叭天線的喇叭面上增加匯聚電磁波的透鏡形成喇叭透鏡天線，該種方式成本較高且將喇叭天線體積較小的優(yōu)勢減弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種喇叭天線。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，提出一種喇叭天線，其包括波導終端以及從波導終端逐漸張開的喇叭口，所述喇叭口內(nèi)側(cè)表面附著有超材料，所述超材料包括一層或多層折射率分布相同的核心超材料片層，所述核心超材料片層包括基材以及排布于基材上的多個人造微結(jié)構(gòu)，所述核心超材料片層上的折射率沿電磁波傳播方向先逐漸減小至最小折射率，而后由最小折射率值跳變至最大折射率值并再次逐漸減小。進一步地，以核心超材料片層中心點為原點建立XY坐標系，喇叭口口徑面中心點坐標值為(Xe)，yo)，核心超材料片層各點的折射率分布n(x, y)滿足如下公式
權(quán)利要求
1.一種喇叭天線，包括波導終端以及從波導終端逐漸張開的喇叭口，其特征在于所述喇叭口內(nèi)側(cè)表面附著有超材料，所述超材料包括一層或多層折射率分布相同的核心超材料片層，所述核心超材料片層包括基材以及排布于基材上的多個人造微結(jié)構(gòu)，所述核心超材料片層上的折射率沿電磁波傳播方向先逐漸減小至最小折射率，而后由最小折射率跳變至最大折射率并再次逐漸減小。
2.如權(quán)利要求I所述的喇叭天線，其特征在于以核心超材料片層中心點為原點建立XY坐標系，喇叭口口徑面中心點坐標值為( , y0),核心超材料片層各點的折射率分布n (X，y)滿足如下公式
3.如權(quán)利要求2所述的喇叭天線，其特征在于所述人造微結(jié)構(gòu)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)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第一金屬分支，所述第一金屬線兩端連接在兩個第一金屬分支的中點上，所述第二金屬線兩端連接有相同長度的兩個第二金屬分支，所述第二金屬線兩端連接在兩個第二金屬分支的中點上，所述第一金屬分支與第二金屬分支的長度相等。
4.如權(quán)利要求3所述的喇叭天線，其特征在于所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的每個第一金屬分支及每個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分別與第一金屬分支及第二金屬分支的端點相連。
5.如權(quán)利要求3所述的喇叭天線，其特征在于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)置有兩個彎折部，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)繞第一金屬線與第二金屬線的交點在金屬微結(jié)構(gòu)所處平面內(nèi)向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。
6.如權(quán)利要求I至5任一項所述的喇叭天線，其特征在于所述超材料還包括設(shè)置于核心超材料片層外表面的多層折射率分布不同的阻抗超材料片層，各層阻抗超材料片層的阻抗值從最外層阻抗超材料片層至最內(nèi)層阻抗超材料片層逐漸增加。
7.如權(quán)利要求6所述的喇叭天線，其特征在于所述超材料包括五層阻抗超材料片層，最外層阻抗超材料片層折射率分布均勻，為nmin;第二層阻抗超材料片層的折射率分布為n2(x，y) = (nfflin)4/5*[n(x, y) ]1/5 ;第三層阻抗超材料片層的折射率分布為n3(x，y) = (nmin)3/5*[n(x，y)]2/5 ;第四層阻抗超材料片層的折射率分布為n4(x, y) = (nmin)2/5*[n(x，y)]3/5 ;第五層阻抗超材料片層的折射率分布為n5(x，y) = (nfflin)1/5*[n(x, y)]4/5。
8.如權(quán)利要求7所述的喇叭天線，其特征在于所述超材料包括兩層核心超材料片層。
9.如權(quán)利要求8所述的喇叭天線，其特征在于每層核心超材料片層與每層阻抗超材料片層的厚度相等。
10.如權(quán)利要求9所述的喇叭天線，其特征在于所述超材料厚度為5.726毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開一種喇叭天線，包括波導終端以及從波導終端逐漸張開的喇叭口，所述喇叭口內(nèi)側(cè)表面附著有超材料，所述超材料包括一層或多層折射率分布相同的核心超材料片層，所述核心超材料片層包括基材以及排布于基材上的多個人造微結(jié)構(gòu)，所述核心超材料片層上的折射率沿電磁波傳播方向先逐漸減小至最小折射率，而后由最小折射率跳變至最大折射率并再次逐漸減小。本發(fā)明通過在喇叭天線喇叭口內(nèi)側(cè)表面設(shè)置超材料，增強喇叭天線增益，同時不增大喇叭天線體積，使用方便。
文檔編號H01Q19/08GK102769188SQ201210222218
公開日2012年11月7日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉若鵬, 寇超鋒, 李云龍, 趙治亞 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司