本实用新型涉及电磁波透镜技术领域,特别是涉及一种毫米波透镜。
背景技术:
龙勃透镜是一种球形的多面折射透镜,在透镜两侧形成两个相互折射并无限放大的影像,应用于战机中,具有使战机在雷达下隐形的作用。
毫米波成像原理类似于光学成像原理,毫米波具有较强的穿透能力,可以穿透衣物等不透明物体,毫米波成像技术凭借其特点,在安检和反恐等领域广泛应用,使得到了大力发展,其价值日益突出。
传统毫米波介质透镜天线多采用双曲面透镜或者椭球面透镜,但是这类天线偏焦特性差,而且因为透镜曲面形式固定,优化透镜曲面时缺少灵活性。为得到比较高的分辨率,透镜天线的电尺寸一般都很大,因此分析起来十分困难,一般多采用几何光学法或者与几何光学法结合的其他方法。
若将毫米波透镜改良成具有近似龙勃透镜的无限放大影像的功能,其应用范围及使用价值将更加突出。
为此,有必要设计一种改良型的毫米波透镜,使之具有与龙伯透镜近似的成像效果。
技术实现要素:
本实用新型的目的是,提供一种毫米波透镜,具有可在透镜两侧形成两个相互折射并无限放大的影像的功能。
为实现上述目的,本实用新型采取如下技术方案:
一种毫米波透镜,包括若干个依次包裹的介质层;其中最内侧的介质层为实心体,称为内核体介质层;所述内核体介质层的介电常数最高,往外逐个介质层的介电常数依次递减,位于最外侧的介质层的介电常数最低;所述若干介质层分别是用空心柱状管形的颗粒体填充而成的;所述用于填充介质层的颗粒体,其粒径的大小与其填充的介质层的介电常数成反比,而其管壁厚度与其填充的介质层的介电常数成正比。
优选地,从所述内核体介质层的表面依次往外,分别是第一介质层、……、第n介质层;其中,省略号表示按自然数排序编号的介质层;n的取值为自然数;当n=1时,毫米波透镜仅包括内核体介质层和第一介质层;当n=2时,毫米波透镜仅包括内核体介质层、第一介质层和第二介质层。更佳地,所述n的取值范围为3~20的自然数。
优选地,所述空心柱状管形的颗粒体是abs塑料材质制成的。
优选地,所述颗粒体是无序地填充并形成所述若干个介质层的。
优选地,所述颗粒体为空心圆球体或空心多面柱状体。
优选地,所述内核体介质层的介电常数为1.7~2.3;位于最外侧的介质层的介电常数为1~1.2。
本实用新型所提供的一种毫米波透镜,具有制作成本低、介质层填充均匀、同一介质层内的介电常数一致性高等优势。
附图说明
图1是实施例的毫米波透镜的剖面结构示意图;
图2(a)是实施例内核体介质层的填充颗粒示意图;(b)是实施例第一介质层的填充颗粒示意图;(c)是实施例第二介质层的填充颗粒示意图;(d)是实施例第三介质层的填充颗粒示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图,具体说明本实用新型可实施的方案,但本实用新型的保护范围不仅限于具体实施例的阐述,通过其他同等技术手段或等同置换获得的与本实用新型具有相同或近似功能的技术结构,也应属于本实用新型的保护范围内。
实施例
如图1所示,一种毫米波透镜,包括4个依次包裹的介质层。其中最内侧的介质层为实心体,即内核体介质层1;内核体介质层1的外侧依次包裹了第一介质层2、第二介质层3、第三介质层4。
内核体介质层1的介电常数最高,约为2;内核体介质层1往外,第一介质层2、第二介质层3、第三介质层4的介电常数依次递减;第三介质层4的介电常数最低,约为1。
如图1,内核体介质层1是用空心柱状管形的内核体介质颗粒11无序填充而成的;第一介质层2是用空心柱状管形的第一介质颗粒21无序填充而成的;第二介质层3是用空心柱状管形的第二介质颗粒31无序填充而成的;第三介质层4是用空心柱状管形的第四介质颗粒41无序填充而成的。
所述内核体介质颗粒11、第一介质颗粒21、第二介质颗粒31、第三介质颗粒41均是由abs塑料材质制成的。
用于填充介质层的颗粒体,其粒径的大小与其填充的介质层的介电常数成反比,而其管壁厚度与其填充的介质层的介电常数成正比。如图2,本实施例的颗粒体的粒径大小为:内核体介质颗粒11的粒径<第一介质颗粒21的粒径<第二介质颗粒31的粒径<第三介质颗粒41的粒径。本实施例的颗粒体的管壁厚度大小为:内核体介质颗粒11的管壁厚度>第一介质颗粒21的管壁厚度>第二介质颗粒31的管壁厚度>第三介质颗粒41的管壁厚度。
1.一种毫米波透镜,其特征在于,包括若干个依次包裹的介质层;其中最内侧的介质层为实心体,称为内核体介质层;所述内核体介质层的介电常数最高,往外逐个介质层的介电常数依次递减,位于最外侧的介质层的介电常数最低;所述若干介质层分别是用空心柱状管形的颗粒体填充而成的;所述用于填充介质层的颗粒体,其粒径的大小与其填充的介质层的介电常数成反比,而其管壁厚度与其填充的介质层的介电常数成正比。
2.如权利要求1所述的一种毫米波透镜,其特征在于,从所述内核体介质层的表面依次往外,分别是第一介质层、……、第n介质层;
其中,省略号表示按自然数排序编号的介质层;n的取值为自然数;当n=1时,毫米波透镜仅包括内核体介质层和第一介质层;当n=2时,毫米波透镜仅包括内核体介质层、第一介质层和第二介质层。
3.如权利要求2所述的一种毫米波透镜,其特征在于,所述n的取值范围为3~20的自然数。
4.如权利要求1所述的一种毫米波透镜,其特征在于,所述空心柱状管形的颗粒体是abs塑料材质制成的。
5.如权利要求3所述的一种毫米波透镜,其特征在于,所述颗粒体为空心圆球体或空心多面柱状体。
6.如权利要求1所述的一种毫米波透镜,其特征在于,所述内核体介质层的介电常数为1.7~2.3。
7.如权利要求1所述的一种毫米波透镜,其特征在于,所述位于最外侧的介质层的介电常数为1~1.2。
技术总结