海军研究院空中所 赵海波

石家庄信息工程职业学院 常雅丽

0.引言

透镜天线是一种透射式聚集的微波天线[1,2]。相比于反射式天线，透镜天线的遮挡效应小，天线旁瓣特性好，天线口面效率高。透镜天线种类较多，常见的透镜天线有双曲型透镜、菲涅尔透镜、龙伯透镜和金属加速透镜。介质材料在透镜天线中具有广泛应用，其作用是调节透镜波传播相位的作用，从而将自由空间的平面电磁波汇聚到透镜天线的馈源喇叭中。

超材料是一种由人工设计的结构单元周期排列而成的等效介质，它可以实现自然材料不具有的电磁响应[3]。将超材料思想引入微波天线和微波器件设计，可以显著提高天线和微波器件的性能指标[4]。

本文设计了一种基于超材料技术的宽带平面透镜天线，工作于K频段。这种新型透镜天线不仅能够有效地减小透镜与空气交界面处的能量反射，还可能将透镜外形由曲面变换为平面。本文的研究结果表明，超材料透镜天线具有宽带、低旁瓣和高效率的优点。

图1 超材料透镜天线的系统组成

1.天线系统组成和工作原理

本文设计的透镜天线组成如图1所示。该天线系统包含馈源和超材料透镜面两大部分。馈源采用波纹喇叭进行馈电。透镜面包含中心区域的移相层和两侧的匹配层。移相层的主要作用是调节电磁波的透镜相位。匹配层的主要作用是改善界面的匹配特性，从而减小界面处的电磁波反射，提高天线的效率。……