阵列天线的制作方法

本公开涉及一种阵列天线，并且更具体地涉及一种能够将横向泄漏的电磁波沿向上方向引导并使用超表面罩控制各个天线的波束的阵列天线。

背景技术：

1、微波频段的常规天线以相对短的波长进行操作，并且由于其频率特性而具有很强的直线传播特性，从而在特定方向上表现出方向性。因此，采用阵列天线来提高天线的方向性性能。

2、阵列天线是用于提高方向性的常规结构，并且当天线的数量加倍时，天线增益可以增加约3db。然而，随着操作频率持续提高和无线电传播环境变得日益具有挑战性，天线性能变得日益重要。

3、然而，当天线被设计成阵列配置以提高增益时，方向性可能增加，但可能出现覆盖盲区（gap），从而对无线电传播环境产生不利影响。此外，天线增益在需要高输出功率的系统中很重要，而提高天线增益需要增加天线元的数量。然而，这可能增加成本、空间要求和重量，从而导致附加问题。

4、因此，需要能够在最小化阵列天线中天线数量的增加的同时提高天线性能的技术。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开的一个方面在于提供一种能够使用超表面罩实现增加的增益的阵列天线。

3、本公开的另一方面在于提供一种能够在无需增加天线数量的情况下提高天线性能的阵列天线。

4、技术方案

5、根据本公开的一种用于实现上述目的的阵列天线包括：天线层，包括设置在基板上的多个辐射构件；以及超表面罩，设置在天线层上以包围多个辐射构件，并且被配置为沿向上方向引导从多个辐射构件发射出的电磁波波束。

6、在根据本公开的阵列天线中，超表面罩可以包括：电壁，设置在基板的上表面的边缘上，以包围多个辐射构件的侧表面；以及表面层，包括超表面，并且连接到电壁的上端部分的侧表面，以与基板重叠。

7、在根据本公开的阵列天线中，形成在表面层处的超表面可以包括二维布置的多个单元胞。

8、在根据本公开的阵列天线中，多个单元胞中的一些以非线性配置来设置，以补偿由于阵列天线的波束转向（beam steering）而在特定角度下发生的增益损失。

9、在根据本公开的阵列天线中，形成在表面层中的多个格栅的长度可以对应于操作频率的波长的四分之一或二分之一。

10、在根据本公开的阵列天线中，表面层可以包括：第一区域，限定暴露多个辐射构件的空间；以及多个第二区域，对称地设置在第一区域的相对侧。

11、在根据本公开的阵列天线中，多个第二区域可以包括：第2-1区域，设置在第一区域的一侧；以及第2-2区域，具有与第2-1区域相同的形状，并且与第2-1区域相对于第一区域对称地设置。

12、在根据本公开的阵列天线中，第2-1区域可以包括第一阻挡区域，其具有预定宽度并且被配置为防止从多个辐射构件发射出的电磁波向上泄漏，并且第2-2区域可以包括第二阻挡区域，其具有与第一阻挡区域相同的形状并且形成在相对于第一区域与第一阻挡区域对称的位置处。

13、在根据本公开的阵列天线中，第2-1区域可以包括相对于第一阻挡区域对称设置的第一象限区域和第二象限区域，并且第2-2区域可以包括相对于第二阻挡区域对称设置的第三象限区域和第四象限区域。

14、在根据本公开的阵列天线中，在第一象限区域至第四象限区域中形成的格栅的尺寸可以随着距多个辐射构件的距离增加而增加。

15、在根据本公开的阵列天线中，多个辐射构件可以线性地设置成行。

16、在根据本公开的阵列天线中，多个辐射构件可以以规则间隔设置。

17、在根据本公开的阵列天线中，多个辐射构件可以具有相同的尺寸。

18、在根据本公开的阵列天线中，多个辐射构件中的每一个的形状可以是正方形。

19、有益效果

20、根据本公开的阵列天线可以通过沿向上方向引导横向泄漏的电磁波来提高天线性能。

1.一种阵列天线，包括：

2.根据权利要求1所述的阵列天线，其中，所述超表面罩包括：

3.根据权利要求2所述的阵列天线，其中，所述超表面包括二维布置的多个单元胞。

4.根据权利要求3所述的阵列天线，其中，所述多个单元胞中的一些以非线性结构来设置。

5.根据权利要求2所述的阵列天线，其中，所述超表面的长度对应于操作频率的波长的四分之一或二分之一。

6.根据权利要求2所述的阵列天线，其中，所述表面层包括：

7.根据权利要求6所述的阵列天线，其中，所述多个第二区域包括：

8.根据权利要求7所述的阵列天线，其中，所述第2-1区域包括第一阻挡区域，所述第一阻挡区域具有预定宽度并且被配置为防止从所述多个辐射构件发射出的电磁波沿侧向上方向泄漏，并且

9.根据权利要求8所述的阵列天线，其中，所述第2-1区域包括相对于所述第一阻挡区域对称设置的第一象限区域和第二象限区域，并且

10.根据权利要求9所述的阵列天线，其中，所述第一象限区域至所述第四象限区域包括尺寸随着距所述多个辐射构件的距离增加而增加的单元胞。