[发明专利]用于多频带频率选择透波角度的多层超材料表面结构

权利要求书

1.一种用于多频带频率选择透波角度的多层超材料表面结构，是由周期性排列的数个超表面单元(1)组成，其特征在于：每个超表面单元(1)包括N层介质基板(2)，其中N≤5，每层介质基板上印制有一个金属贴片(3)，该金属贴片(3)上蚀刻有上下非对称的双开口环形缝隙(4)，且奇数层的金属贴片相对于偶数层的金属贴片旋转180度放置，以使多层超材料表面之间产生耦合，在低频段多增加N-1个透波频带，实现电磁波在多个频带内进行频率选择透波角度传播；

所述上下非对称双开口环形缝隙(4)，其上开口d₁为环形缝隙外环半径r₁的0.02～0.94倍，下开口d₂为环形缝隙外环半径r₁的0.07～1.02倍，使超表面的透波频率随着电磁波透波角度的变化产生偏移。

2.根据权利要求书1所述的结构，其特征在于：金属贴片(3)的边长d为最大的透波频率f_0°对应波长的2～5倍。

3.根据权利要求书1所述的结构，其特征在于：上下非对称双开口环形缝隙(4)的外环半径r₁为金属贴片(3)边长d的0.43～0.48倍。

4.根据权利要求书1所述结构，其特征在于：上下非对称双开口环形缝隙(4)的上开口d₁与下开口d₂两者之间的变化关系式为f_θ＝f_0°cos²θ+f_90°sin²θ，其中f_θ是透波角度为θ时的透波频率，f_0°是透波角度为0°时的透波频率，f_90°是透波角度为90°时的透波频率。

5.根据权利要求书1所述结构，其特征在于：上下非对称双开口环形缝隙(4)的缝隙宽度d₃为环形缝隙外环半径r₁的0.02～0.51倍。

6.根据权利要求书1所述的结构，其特征在于：每层介质基板的厚度为0.5mm～0.8mm，介电常数为2.65～4.4。