ES2575360T3

Radio frequency lens and method of suppressing side-lobes

Abstract

A lens for manipulating an RF radio frequency beam (28) comprising: a refractive layer (10) to refract an incident RF beam at a desired angle, wherein said refractive layer includes a first photonic crystal structure with a first precursor material (12) that includes a first dielectric constant that varies across said first precursor material to produce an electromagnetic field to refract said incident RF beam; and impedance matching layers (22) to adapt the impedance of said refractive layer, wherein said impedance matching layers include a second photonic crystal structure with a second precursor material (32) that includes a second dielectric constant that varies across said second precursor material so that the local average dielectric constant of the second precursor material (32) approximates the square root of the local average dielectric constant of said first precursor material (12) to adapt the impedance of said refractive layer and minimize surface reflections.

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20 claims: 3 independent, 17 dependent

  1. 1
    ES 2 575 360 T3 REIVINDICACIONES 1. Una lente para manipular un haz de radiofrecuencia RF (28) que comprende:una capa de refracción (10) para refractar un haz de RF incidente en un ángulo deseado, en donde dicha capa de refracción incluye una primera estructura de cristal fotónico con un primer material precursor (12) que incluye una primera constante dieléctrica que varía a través de dicho primer material precursor para producir un campo electromagnético para refractar dicho haz de RF incidente;y capas de adaptación de impedancia (22) para adaptar la impedancia de dicha capa de refracción, en donde dichas capas de adaptación de impedancia incluyen una segunda estructura de cristal fotónico con un segundo material precursor (32) que incluye una segunda constante dieléctrica que varía a través de dicho segundo material precursor de modo que la constante dieléctrica promedio local del segundo material precursor (32) se aproxima a la raíz cuadrada de la constante dieléctrica promedio local de dicho primer material precursor (12) para adaptar la impedancia de dicha capa de refracción y minimizar reflexiones superficiales.
  2. 2
    La lente de la reivindicación 1, que incluye adicionalmente:una capa de máscara de absorción (24) para absorber energía externa y suprimir la emisión de los lóbulos laterales de dicho haz de RF incidente.
  3. 3
    La lente de la reivindicación 2, en donde dicha lente incluye un prisma.
  4. 4
    La lente de al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicha primera estructura de cristal fotónico incluye:una primera serie de orificios (14) definidos en dicho primer material precursor de una manera para variar dicha primera constante dieléctrica a través de dicho primer material precursor para refractar dicho haz de RF incidente en dicho ángulo deseado.
  5. 5
    La lente de la reivindicación 4, en la que:las capas de adaptación de impedancia (22) incluyen una segunda serie de orificios (14) definidos en dicho segundo material precursor de una manera para variar dicha segunda constante dieléctrica a través de dicho segundo material precursor para adaptar la impedancia de dicha capa de refracción.
  6. 6
    La lente de la reivindicación 2, en la que dicha capa de máscara de absorción (24) incluye una tercera estructura de cristal fotónico que incluye:un tercer material precursor (42) que incluye una propiedad de absorción;y una tercera serie de orificios (14) definidos en dicho tercer material precursor de una manera para variar dicha propiedad de absorción a través de dicho tercer material precursor para proporcionar un perfil de absorción deseado y reducir dichos lóbulos laterales de dicho haz de RF incidente.
  7. 7
    La lente de la reivindicación 2, en donde dicha lente incluye un par de dichas capas de adaptación de impedancia (22) que rodean a dicha capa de refracción.
  8. 8
    La lente de la reivindicación 7, en la que dicha capa de máscara de absorción (24) está unida a una capa de adaptación de impedancia (22) opuesta a dicho haz de RF incidente (28).
  9. 9
    En una lente (20) que incluye una capa de refracción y capas de adaptación de impedancia (22), un método de manipulación de un haz de radiofrecuencia (RF) que comprende:(a) refractar un haz de RF incidente en un ángulo deseado produciendo un campo electromagnético a través de una primera estructura de cristal fotónico dentro de dicha capa de refracción, en donde dicha primera estructura de cristal fotónico incluye un primer material precursor (12) que incluye una primera constante dieléctrica que varía a través de dicho primer material precursor para producir dicho campo electromagnético para refractar dicho haz de RF incidente;y (b) adaptación de impedancia de dicha capa de refracción a través de dichas capas de adaptación de impedancia (22), en donde dichas capas de adaptación de impedancia incluyen una segunda estructura de cristal fotónico con un segundo material precursor (32) que incluye una segunda constante dieléctrica que varía a través de dicho segundo material precursor de modo que la constante dieléctrica promedio local del segundo material precursor (32) se aproxima a la raíz cuadrada de la constante dieléctrica promedio local de dicho primer material precursor (12) para adaptar la impedancia de dicha capa de refracción y minimizar reflexiones superficiales.
  10. 10
    El método de la reivindicación 9, en el que dicha lente incluye adicionalmente una máscara de absorción (24) y dicho método incluye adicionalmente:ES 2 575 360 T3 (c) absorber energía externa y suprimir la emisión de lóbulos laterales de dicho haz de RF incidente a través de dicha máscara o capa de absorción (24).
  11. 11
    El método de la reivindicación 10, en el que dicha lente incluye un prisma.
  12. 12
    El método de la reivindicación 9, en el que la etapa (a) incluye adicionalmente:(a.1) definir una primera serie de orificios (14) dentro de dicho primer material precursor de una manera para variar dicha primera constante dieléctrica a través de dicho primer material precursor para refractar dicho haz de RF incidente en dicho ángulo deseado.
  13. 13
    El método de la reivindicación 9, en el que la etapa (b) incluye adicionalmente:(b.1) definir una segunda serie de orificios (14) dentro de dicho segundo material precursor de una manera para variar dicha segunda constante dieléctrica a través de dicho segundo material precursor para adaptar la impedancia de dicha capa de refracción.
  14. 14
    El método de la reivindicación 10, en el que dicha máscara de absorción (24) incluye una tercera estructura de cristal fotónico que incluye un tercer material precursor (42) con una propiedad de absorción, y la etapa (c) incluye adicionalmente:(c.1) definir una tercera serie de orificios (14) dentro de dicho tercer material precursor de una manera para variar dicha propiedad de absorción a través de dicho tercer material precursor para proporcionar un perfil de absorción deseado y reducir dichos lóbulos laterales de dicho haz de RF incidente.
  15. 15
    El método de la reivindicación 10, en el que dicha lente incluye un par de dichas capas de adaptación de impedancia (22) y la etapa (b) incluye adicionalmente:(b.1) rodear dicha capa de refracción (10) con dicho par de dichas capas de adaptación de impedancia (22).
  16. 16
    El método de la reivindicación 15, en el que la etapa (c) incluye adicionalmente:(c.1) unir dicha máscara de absorción (24) a una capa de adaptación de impedancia (22) opuesta a dicho haz de RF incidente (28).
  17. 17
    La lente de la reivindicación 1, en donde dicha lente se utiliza en un sistema para manipular un haz de radiofrecuencia RF (28) que comprende una fuente de señal (26) que proporciona dicho haz de RF incidente para dicha lente.
  18. 18
    La lente de la reivindicación 17, en donde dicho sistema incluye:una pluralidad de dichas lentes cada una incluyendo una estructura de cristal fotónico correspondiente configurada para refractar dicho haz de RF incidente en un ángulo diferente y proporcionar un patrón de haz de RF diferente, en donde dicha pluralidad de lentes son intercambiables dentro de dicho sistema para proporcionar dichos patrones de haz diferentes.
  19. 19
    El método de la reivindicación 9, en el que dicha lente se utiliza en un sistema para manipular un haz de radiofrecuencia (RF) que incluye una fuente de señal (26) que comprende adicionalmente:proporcionar a dicha lente dicho haz de RF incidente (28) que proviene de dicha fuente de señal.
  20. 20
    El método de la reivindicación 19, en el que dicho sistema incluye adicionalmente una pluralidad de dichas lentes cada una incluyendo una estructura de cristal fotónico correspondiente configurada para refractar dicho haz de RF incidente en un ángulo diferente y proporcionar un patrón de haz de RF diferente, y el método incluye adicionalmente:intercambiar dichas lentes dentro de dicho sistema para proporcionar dichos patrones de haz diferentes.
Independent claims20