本實(shí)用新型涉及透波材料、低通天線罩及其他與電磁相關(guān)產(chǎn)品的保護(hù)殼領(lǐng)域，具體而言，涉及一種帶通濾波超材料、以及具有該帶通濾波超材料的天線罩和天線。

背景技術(shù)：

與電磁相關(guān)的保護(hù)材料，通常要滿足兩方面的性能要求，一方面需要足夠的機(jī)械強(qiáng)度保護(hù)其中的天線等物件，另一方面要保證工作頻段內(nèi)電磁波能具有高透波性。保護(hù)材料即能保護(hù)內(nèi)部的設(shè)備，又不影響電磁波的傳輸特性。

為了保證電磁波的高效穿透性，一般采用半波長理論進(jìn)行材料厚度設(shè)計(jì)，即厚度為工作頻段電磁波波長的1/2時(shí)，電磁波透波率最好。但由于材料厚度與工作頻段波長相關(guān)，很難保證良好的寬頻段吸波性能。

現(xiàn)有天線罩通常是由低損耗的純材料組成，只起到保護(hù)天線的作用，在可允許的范圍內(nèi)會(huì)影響天線的性能。

對(duì)于普通的純材料，利用半波長理論或四分之一波長理論，根據(jù)頻率的不同改變材料的厚度，調(diào)整其對(duì)入射電磁波的透波響應(yīng)。因此，目前天線罩存在兩方面的問題，其一是當(dāng)入射電磁波波段較低時(shí)會(huì)使得天線罩厚度過大，進(jìn)而重量偏大。其二是普通材料的透波性能比較均一，工作頻段內(nèi)透波，其相鄰頻段透波效果亦優(yōu)，工作頻段外的透波容易干擾天線的正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提出帶通濾波超材料、以及具有該帶通濾波超材料的天線罩和天線，以實(shí)現(xiàn)在透波段具有優(yōu)化的吸波性能，并在非工作頻段具有優(yōu)化的截止性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一方面提供一種帶通濾波超材料，包括：多個(gè)基板；第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層由依次排布的多個(gè)第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元組成，每個(gè)第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元包括有第一導(dǎo)電外環(huán)邊框；第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層由依次排布的多個(gè)第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元組成，每個(gè)第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元包括有第二導(dǎo)電外環(huán)邊框；第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層由依次排布的多個(gè)第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元組成，每個(gè)第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元包括有第三導(dǎo)電外環(huán)邊框；第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層由依次排布的多個(gè)第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元組成，每個(gè)第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元包括有第四導(dǎo)電外環(huán)邊框；第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層在疊置方向上依次間隔設(shè)置在基板上，其中，第一導(dǎo)電外環(huán)邊框、第二導(dǎo)電外環(huán)邊框、第三導(dǎo)電外環(huán)邊框、以及第四導(dǎo)電外環(huán)邊框的所在區(qū)域在疊置方向上的投影至少部分重合。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元所在區(qū)域在疊置方向上的投影完全重合。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層上的多個(gè)第一導(dǎo)電外環(huán)邊框一體連接設(shè)置；第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層上的多個(gè)第二導(dǎo)電外環(huán)邊框一體連接設(shè)置；第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層上的多個(gè)第三導(dǎo)電外環(huán)邊框一體連接設(shè)置；并且，第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層上的多個(gè)第四導(dǎo)電外環(huán)邊框一體連接設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電外環(huán)邊框?yàn)榈谝徽呅苇h(huán)，第二導(dǎo)電外環(huán)邊框?yàn)榈诙呅苇h(huán)，第三導(dǎo)電外環(huán)邊框?yàn)榈谌呅苇h(huán)，第四導(dǎo)電外環(huán)邊框?yàn)榈谒恼呅苇h(huán)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一正六邊形環(huán)的線寬范圍為0.4mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一正六邊形環(huán)的外接圓直徑范圍為6.2mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第二正六邊形環(huán)的線寬范圍為0.1mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第二正六邊形環(huán)的外接圓直徑范圍為5.2mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第三正六邊形環(huán)的線寬范圍為0.1mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第三正六邊形環(huán)的外接圓直徑范圍為5.3mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第四正六邊形環(huán)的線寬范圍為0.2mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第四正六邊形環(huán)的外接圓直徑范圍為5.0mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元均為正六邊形結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元均呈周期行列排布，相鄰兩行的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元均錯(cuò)開設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元均呈規(guī)則的蜂窩狀排列設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層、所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層、所述第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層及所述第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的厚度范圍為30μm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，基板的相對(duì)介電常數(shù)為3.0±5％，損耗角正切為0.01±5％，厚度范圍為0.05mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，帶通濾波超材料還包括夾層，夾層設(shè)置在第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層和第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，帶通濾波超材料還包括兩層蒙皮層，蒙皮層分別設(shè)置在第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層和第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的外表面。

本實(shí)用新型另一方面還提供一種天線罩，該天線罩包括上述任一實(shí)施例涉及的帶通濾波超材料。

本實(shí)用新型另一方面還提供一種天線，該天線包括上述實(shí)施例涉及的天線罩。

本實(shí)用新型的有益之處在于：

本實(shí)用新型提供的帶通濾波超材料，包括交替設(shè)置的基板和四層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，其中的四層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層中的導(dǎo)電外環(huán)邊框的所在區(qū)域在疊置方向上的投影至少部分重合，這使得整個(gè)結(jié)構(gòu)在透波段具有較好的吸波性能，同時(shí)在非工作頻段具有良好的截止性能。此外，本實(shí)用新型提供的具有該帶通濾波超材料的天線罩和天線將帶通濾波超材料通過多層堆疊技術(shù)鋪貼在低損耗基體材料中，新型的天線罩具有更高的透射率，更好地保證天線正常工作，同時(shí)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的帶通濾波超材料截面圖；

圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元的示意圖；

圖4是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元的示意圖；

圖5是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元的示意圖；

圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元排布方式的示意圖；

圖7是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例帶通濾波超材料的仿真結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型一方面提供一種帶通濾波超材料，包括：多個(gè)基板10；第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層30，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層30由依次排布的多個(gè)第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12組成，每個(gè)第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12包括有第一導(dǎo)電外環(huán)邊框；第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層32，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層32由依次排布的多個(gè)第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14組成，每個(gè)第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14包括有第二導(dǎo)電外環(huán)邊框；第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層34，第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層34由依次排布的多個(gè)第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16組成，每個(gè)第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16包括有第三導(dǎo)電外環(huán)邊框；第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層36，第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層36由依次排布的多個(gè)第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18組成，每個(gè)第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18包括有第四導(dǎo)電外環(huán)邊框；第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層30、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層32、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層34及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層36在疊置方向上依次間隔設(shè)置在基板10上。其中，第一導(dǎo)電外環(huán)邊框、第二導(dǎo)電外環(huán)邊框、第三導(dǎo)電外環(huán)邊框、以及第四導(dǎo)電外環(huán)邊框的所在區(qū)域在疊置方向上的投影至少部分重合。換句話說，第一至第四導(dǎo)電環(huán)邊框在疊置方向上投影至少部分重合指的是它們可以按照特定規(guī)律進(jìn)行排列布置。例如，在一個(gè)實(shí)施例中第一至第四導(dǎo)電環(huán)邊框的尺寸和厚度可以依次遞減；在另一個(gè)實(shí)施例中，第一至第四導(dǎo)電環(huán)邊框的尺寸和厚度可以依次遞增；在其它實(shí)施例中，也可以設(shè)置成其中兩個(gè)導(dǎo)電環(huán)邊框(例如第二和第三導(dǎo)電環(huán)邊框)尺寸和厚度相同，另外兩個(gè)導(dǎo)電環(huán)邊框(例如第一和第四導(dǎo)電環(huán)邊框)尺寸和厚度相同或不同。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，導(dǎo)電環(huán)邊框之間的尺寸和厚度關(guān)系可以依據(jù)具體使用情況而定。

應(yīng)該可以理解，在該實(shí)施例中，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層30、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層32、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層34及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層36在疊置方向上依次間隔設(shè)置在基板10上指的是，四層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層與基板10交替設(shè)置。當(dāng)然，應(yīng)該可以理解，在本實(shí)用新型的可選實(shí)施例中，四層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層中的相鄰兩層之間也可以不夾持基板10，而是通過其他結(jié)構(gòu)層連接。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層30和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層32之間共同夾持一個(gè)基板10、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層34和第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層36之間共同夾持一個(gè)基板10，而相鄰的第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層32和第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層34之間可以通過其他結(jié)構(gòu)層連接。

在上述實(shí)施例中，帶通濾波超材料包括交替設(shè)置的基板10和四層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，其中的四層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層中的導(dǎo)電外環(huán)邊框的所在區(qū)域在疊置方向上的投影至少部分重合，這使得整個(gè)結(jié)構(gòu)在透波段具有較好的吸波性能，同時(shí)在非工作頻段具有良好的截止性能。

此外，可以理解，除上述實(shí)施例以外，上述帶通濾波超材料也可以設(shè)置有其他數(shù)量的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，這可以根據(jù)具體情況而定，本實(shí)用新型不局限于此。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18所在區(qū)域在疊置方向上的投影至少部分重合。也就是說，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18的形狀可以相同或不同。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18所在區(qū)域在疊置方向上的投影完全重合。也就是說，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18的形狀可以構(gòu)造為完全相同。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層30上的多個(gè)第一導(dǎo)電外環(huán)邊框一體連接設(shè)置；第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層32上的多個(gè)第二導(dǎo)電外環(huán)邊框一體連接設(shè)置；第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層34上的多個(gè)第三導(dǎo)電外環(huán)邊框一體連接設(shè)置；并且，第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層36上的多個(gè)第四導(dǎo)電外環(huán)邊框一體連接設(shè)置。一體連接設(shè)置的多個(gè)導(dǎo)電外環(huán)邊框等效于電感L，導(dǎo)電外環(huán)邊框及其之間形成的間隙等效于電容C，因此每一個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層均等效于多個(gè)LC電路，通過調(diào)制該帶通濾波超材料的電磁響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻段范圍的電磁波透波，而且透波范圍比較大，透波效果較好，同時(shí)保證其在非工作頻帶具有良好的截止性能；應(yīng)該可以理解，上述各導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層可以一體成型，這樣，每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層可以整體模制，提高生產(chǎn)和制造效率?；蛘?，在一個(gè)實(shí)施例中，上述各導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層中導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元也可以相互固定連接或均固定在基板10上，以形成每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電外環(huán)邊框?yàn)榈谝徽呅苇h(huán)，第二導(dǎo)電外環(huán)邊框?yàn)榈诙呅苇h(huán)，第三導(dǎo)電外環(huán)邊框?yàn)榈谌呅苇h(huán)，第四導(dǎo)電外環(huán)邊框?yàn)榈谒恼呅苇h(huán)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一正六邊形環(huán)、第二正六邊形環(huán)、第三正六邊形環(huán)、以及第四正六邊形環(huán)的形狀和尺寸可以構(gòu)造為完全相同。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一正六邊形環(huán)的線寬范圍為0.4mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一正六邊形環(huán)的外接圓直徑范圍為6.2mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第二正六邊形環(huán)的線寬范圍為0.1mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第二正六邊形環(huán)的外接圓直徑范圍為5.2mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第三正六邊形環(huán)的線寬范圍為0.1mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第三正六邊形環(huán)的外接圓直徑范圍為5.3mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第四正六邊形環(huán)的線寬范圍為0.2mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第四正六邊形環(huán)的外接圓直徑范圍為5.0mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電外環(huán)邊框、第二導(dǎo)電外環(huán)邊框、第三導(dǎo)電外環(huán)邊框和第四導(dǎo)電外環(huán)邊框可以為三角形環(huán)、四邊形環(huán)、五邊形環(huán)、六邊形環(huán)、七邊形環(huán)、八邊形環(huán)中的任一種。

根據(jù)本實(shí)用新型的可選實(shí)施例，第一導(dǎo)電外環(huán)邊框、第二導(dǎo)電外環(huán)邊框、第三導(dǎo)電外環(huán)邊框和第四導(dǎo)電外環(huán)邊框可以構(gòu)造成正多邊形金屬環(huán)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，第一導(dǎo)電外環(huán)邊框被構(gòu)造成正五邊形環(huán)。此外，可以理解，導(dǎo)電外環(huán)邊框還可以被構(gòu)造成正方形、正八邊形等形狀，也就是說導(dǎo)電外環(huán)邊框可以構(gòu)造成任意適當(dāng)?shù)男螤?；在可選的實(shí)施例中，如果需要，導(dǎo)電外環(huán)邊框也可以構(gòu)造成圓環(huán)或橢圓形環(huán)，本實(shí)用新型不局限于此。

另外，在一些情況下，導(dǎo)電外環(huán)邊框也可以被構(gòu)造成不規(guī)則的形狀，以在特定頻段獲得較好的透波性能，即，導(dǎo)電外環(huán)邊框可以是非正多邊形形狀。此外，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元也可以構(gòu)造為不規(guī)則的形狀。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，設(shè)置在基板10的兩側(cè)表面的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層形狀可以相同或不同。例如，在如圖4和圖5所示的實(shí)施例中，設(shè)置在基底層10的兩側(cè)表面的第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16和第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18的形狀不同。當(dāng)然，在一些情況下，基底10的兩側(cè)表面的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元的形狀也可以被構(gòu)造成相同，這可以根據(jù)本實(shí)用新型的帶通濾波超材料的具體應(yīng)用范圍來進(jìn)行選擇，本實(shí)用新型不局限于此。

如圖2至圖4所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層位于基板10圍成的區(qū)域中。也就是說，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層圍成的面積小于基板10的面積，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層被容納在基板10中。

此外，在本實(shí)用新型的可選實(shí)施例中，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層可以由固體、液體、流狀體或粉狀金屬制成，包括但不限于金、銀和銅。

如圖2至圖5所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18均為正六邊形結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18均呈周期行列排布，相鄰兩行的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18均錯(cuò)開設(shè)置。

如圖6所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元14、第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元16以及第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元18均呈規(guī)則的蜂窩狀排列設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層30、所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層32、所述第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層34及所述第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層36的厚度范圍為30μm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，基板10的相對(duì)介電常數(shù)為3.0±5％，損耗角正切為0.01±5％，厚度的范圍為0.05mm±5％。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括夾層20，夾層20設(shè)置在第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層32和第三導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層34之間，并通過膠黏層24粘貼固定?？梢岳斫?，上述夾層可以保持線路及各層之間的絕緣性，因此，上述夾層例如可以是鈦酸鈣層、鈦酸鎂層、鈦酸鋇層中的任一種。另外應(yīng)當(dāng)理解的是，夾層應(yīng)選用本領(lǐng)域已知的任何可用的介電材料層，這不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限定。

在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，夾層20可以構(gòu)造成鏤空結(jié)構(gòu)層，并且導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層構(gòu)造成多邊形金屬環(huán)。金屬環(huán)周期性排列連接在一起，從而等效于多個(gè)LC的電路，在低頻段允許電磁波的透過，在高頻某個(gè)頻段呈現(xiàn)截止特性。

如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括兩層蒙皮層22，蒙皮層22分別設(shè)置在第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層和第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的外表面。應(yīng)該可以理解，上述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層和第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的外表面指的是，第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層和第四導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層背離基板10的一側(cè)。

可以理解，由于普通的低損耗材料具有很高的透波率，且隨著頻率的變化，透波性能變化不大，因此普通材料的透波性能比較均一。本實(shí)用新型將導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層置于普通材料的蒙皮層22和夾層20之間，通過導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的電磁響應(yīng)，可對(duì)入射的電磁波進(jìn)行調(diào)制。通過選擇不同的蒙皮材料和/或夾層20的材料或?qū)щ妿缀谓Y(jié)構(gòu)層或者調(diào)整上述結(jié)構(gòu)的尺寸，可以使整個(gè)結(jié)構(gòu)僅僅在某個(gè)頻段具有全反射性能或透波性能。

參照?qǐng)D6，在本實(shí)用新型的可選實(shí)施例中，所有第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)單元12彼此連接以形成蜂窩形狀的層狀結(jié)構(gòu)。這樣，本實(shí)施例的帶通濾波超材料在低頻L波段呈現(xiàn)高透波特性，同時(shí)在X、Ku頻段具有良好的截止特性。

圖7示出了本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例帶通濾波超材料的仿真結(jié)果圖。在該實(shí)施例中，帶通濾波超材料設(shè)置有三層蒙皮層，將四層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層置于三層蒙皮材料之間，整個(gè)材料對(duì)0-2GHz頻段內(nèi)的入射電磁波具有良好的透波性能，且在X、Ku頻段具有很好的抑制性能。一方面，本實(shí)用新型的純物理材料提供良好的機(jī)械強(qiáng)度；另一方面，由于導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的電磁響應(yīng)，整個(gè)結(jié)構(gòu)的透波性更好。

其中在該實(shí)施例中，蒙皮材料相對(duì)介電常數(shù)為3.15，損耗為0.005；每層厚度0.2mm，其中上層0.3mm。

導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的尺寸為7mm，其中六邊形環(huán)的尺寸從上到下依次為：6.2mm、5.2mm、5.3mm、5.0mm，線寬依次為：0.4mm、0.1mm、0.1mm、0.2mm。

仿真結(jié)果如圖7所示，在電磁波(TE模、TM模)照射到材料時(shí)，在0-2GHz波段的電磁波傳輸系數(shù)值大于-1dB，電磁波透波率很高，而邊頻8GHz至18GHz的電磁波傳輸系數(shù)均小于-3dB，表示該微結(jié)構(gòu)具有良好的帶外抑制效果。

本實(shí)用新型中的由導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層和普通材料組成的多層帶通濾波超材料，一方面保證了工作頻段內(nèi)的高透波，且對(duì)工作頻段外的信號(hào)起到了過濾的作用，為天線的正常工作提供更優(yōu)的保護(hù)環(huán)境。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，還提供一種天線罩，其中，天線罩包括上述帶通濾波超材料。根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，還提供一種天線，其中，天線包括上述天線罩。由于該天線罩和天線中均采用了本實(shí)用新型如上所述的帶通濾波超材料，因此同樣具備如上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。