[发明专利]用于波束控制天线的液晶可调谐超颖表面

权利要求书

1.一种用于反射入射波以实现波束控制的超颖表面，所述超颖表面包括：

第一双面基板和第二双面基板，所述第一双面基板和所述第二双面基板限定介于其间的包含向列相液晶的中间区域；

所述第一双面基板具有在其面向所述第二双面基板的面上形成的第一微带贴片阵列，所述第一微带贴片阵列包括各自电连接至公共电位的微带贴片的二维阵列；

处于所述第一双面基板上的网格状丝网，所述第一微带贴片阵列中的每个微带贴片电连接至所述网格状丝网的相应点以提供所述公共电位；以及

所述第二双面基板具有在其面向所述第一双面基板的面上形成的第二微带贴片阵列，所述第二微带贴片阵列包括各自具有相应的导电端子的微带贴片的二维阵列；

所述第一微带贴片阵列与所述第二微带贴片阵列对齐以形成单元的二维阵列，每个单元包括被设置在与所述第二微带贴片阵列的微带贴片间隔开的相对位置处的所述第一微带贴片阵列的微带贴片，其中一定量的液晶位于所述第一微带贴片阵列的微带贴片与所述第二微带贴片阵列的微带贴片之间，所述第二微带贴片阵列的微带贴片的所述导电端子允许将控制电压施加至所述单元以控制所述一定量的液晶的介电值，从而允许选择性地调整所述单元的反射相位。

2.根据权利要求1所述的超颖表面，其中，所述网格状丝网形成在所述第一双面基板的与其上形成有所述第一微带贴片阵列的面相反的面上，所述第一微带贴片阵列的每个微带贴片通过延伸穿过所述第一双面基板的相应镀制通孔电连接至所述网格状丝网。

3.根据权利要求1所述的超颖表面，其中，所述相应的导电端子包括延伸穿过所述第二双面基板的镀制通孔。

4.根据权利要求1所述的超颖表面，包括形成在所述第二双面基板的与其上形成有所述第二微带贴片阵列的面相反的面上的接地平面。

5.根据权利要求1所述的超颖表面，其中，在所述第一双面基板和所述第二双面基板上围绕每个微带贴片形成有绝缘间隙。

6.根据权利要求1所述的超颖表面，其中，所述第一双面基板和所述第二双面基板由印刷电路板形成。

7.根据权利要求1所述的超颖表面，其中，所述第一双面基板的厚度和包含液晶的所述中间区域的厚度均小于所述入射波的预计最小工作波长的1/20。

8.根据权利要求1所述的超颖表面，其中，所述单元的周期性小于所述入射波的预计最小工作波长的1/4。

9.一种用于反射入射波以实现波束控制的超颖表面，所述超颖表面包括：

丝网层；

大体平行于所述丝网层的接地平面层；以及

在所述丝网层与所述接地平面之间的多个单元，每个单元包括其间具有向列液晶层的一对微带贴片；

其中，对于所述每个单元，所述微带贴片中的一个微带贴片电连接至所述丝网层的网格状丝网以连接至公共电位，另一个微带贴片电连接至用于耦接至控制电压的控制端子；

其中，所述每个单元的所述微带贴片通过隔离槽与相邻单元隔离；

其中，施加至各个单元的所述控制电压用于控制入射波在所述超颖表面的表面处的反射相位。

10.根据权利要求9所述的超颖表面，其中，所述控制端子包括通过穿过所述接地平面层的开口能访问的镀制通孔。

11.根据权利要求9所述的超颖表面，其中，所述微带贴片是矩形的。

12.根据权利要求9所述的超颖表面，其中，所述一对微带贴片之间的距离小于所述入射波的预计最小工作波长的1/20。

13.根据权利要求9所述的超颖表面，其中，所述液晶在微波频率处呈现介电各向异性特性。