超质料简介及超质料正在天线中的使用

超质料已经成为热门研究课题，尤其在涉及当代天线布局的范畴更是云云。但是，对付什么是超质料以及超质料在天线研发中的作用家人们仍不甚相识。简而言之，超质料是指可以或许实现天然界中未知特性的质料和布局的组合。比方，涂敷在物体外貌的布局化质料可以使光沿锐角折射，从而有用地隐蔽该外貌下的物体，使其在某些波长的光下隐身。

因为射频、微波、毫米波通讯和雷达中的电磁辐射（仅高频辐射）遵照与光雷同的物理定律，是以采纳实用于波长较长电磁辐射的布局也可以实现雷同的成效。如纳米级超质料可以用于制造负折射率质料，那么毫米级超质料也可以用于实现种种成效，包罗负磁导率或介电常数。超质料的详细成效取决于布局设计，通常只会影响超质料布局尺寸为亚波长的电磁波。

是以，使用当代制造和加工技能可以利用半导体制造技能制造超质料，从而影响毫米波、太赫兹和光频率，大概利用常见的PCB铜布局，影响无线电和微波频率。

迄今为止，研究职员已经制造出了2D超质料布局、超外貌和种种组合布局，并使用它们实现了种种成效，此中包罗制作超外貌，让布局四周的射频和微波能量产生折射，比方光芒折射隐形衣。别的，研究职员还制作了射频和微波“透镜”，它可以像光学透镜那样实现射频和微波能量的聚焦和校准。

对付射频和微波工程师而言，更紧张的是已经研发出了新型天线设计超质料布局。与传统的天线设计相比，此类超质料布局可以大大进步天线布局的性能，此中包罗开口谐振环布局、周期性布局、分形布局和其他超质料布局，它们可用于设计具有具备大幅增益、更宽带宽以及奇特偏向图的天线。 值得细致的要害是很多超质料加强型天线可以利用低本钱电子电路制造技能在平面支持质料上制造。 是以，可以使用阵列天线、蜂窝天线及DAS等当代平板天线设计实现超质料天线的低本钱制造。