[实用新型]应用于太赫兹频段的石墨烯反射单元

说明书

本实用新型公开一种应用于太赫兹频段的石墨烯反射单元，该石墨烯反射单元是由三层结构组成的长方体结构，该石墨烯反射单元包括最上层的石墨烯贴片、中间层的石英介质板以及底层的金属地板，其中：所述石墨烯贴片设置在石英介质板的上表面，且石墨烯贴片设置在石英介质板上表面的旋转角度为θ，该旋转角度为θ为‑90°～90°范围内任意角度；所述金属地板设置在石英介质板的下表面，所述石墨烯贴片的中心点位置与石英介质板的中心点位置重合。本实用新型提出的石墨烯反射单元能够对辐射波束实现360°的全相位调控，从而能够准确地对太赫兹频段电磁波的波前和极化进行操控，而且结构简单，易于集成。

技术领域

本实用新型涉及微波通信的技术领域，尤其涉及一种应用于太赫兹频段的石墨烯反射单元。

背景技术

随着移动通信系统各项性能指标不断提升，通信速率逐渐提高，同时这也对系统收发端的设备指标提出了更高的要求。天线作为通信系统收发端重要的组成之一，它性能的优劣对整个系统具有较大影响。为了满足高速信息传输，平面天线阵列通常作收发天线使用，其具有高增益、低剖面、易集成等优点。平面天线阵列是由馈源喇叭和不同数量的反射单元组成的，反射单元作为天线阵列的重要组成部分，它的单元特性和对电磁波的电磁响应决定整个天线阵列的整体特性。

目前可用频谱资源越来越紧张，因此使用频段也逐渐扩展到更高的额定频段，太赫兹频段能提供更宽带宽，也更适合高速通信，因此设计一种面向太赫兹频段的平面天线阵列就非常必要。在设计天线阵列时，首先要设计的就是反射单元。目前，使用石墨烯材料设计的反射单元大多是通过改变单元贴片的大小或者调节石墨烯化学势参数实现的，这种方法能够提供的反射相位范围大约只有0～300°，无法实现360°的全相位范围内的调控，当使用它们设计反射阵天线进行波束偏转或聚焦等功能时，对于需要反射相位超过300°的位置，只能都用300°的反射单元代替，这样就会在一定程度上降低性能和控制准确性。

实用新型内容

为了解决上述技术缺陷，本实用新型的主要目的在于提供一种应用于太赫兹频段的石墨烯反射单元，只需对石墨烯反射单元的石墨烯贴片旋转不同角度，实现的反射相位就能取到360°范围内的任意值，而且石墨烯反射单元的结构简单，易于集成。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种应用于太赫兹频段的石墨烯反射单元，该石墨烯反射单元是由三层结构组成的长方体结构，该石墨烯反射单元包括最上层的石墨烯贴片、中间层的石英介质板以及底层的金属地板，其中：所述石墨烯贴片设置在石英介质板的上表面，且石墨烯贴片设置在石英介质板上表面的旋转角度为θ，该旋转角度为θ为-90°～90°范围内任意角度；所述金属地板设置在石英介质板的下表面，所述石墨烯贴片的中心点位置与石英介质板的中心点位置重合。

优选地，所述石墨烯贴片为矩形。

优选地，所述石墨烯贴片的长度为13.39um、宽度为3.2um。

优选地，所述石英介质板和金属地板均为一种上下表面均为正方形的长方体结构。

优选地，所述石英介质板的边长为14um、厚度为26um。

优选地，所述金属地板的边长为14um、厚度为1um。

相较于现有技术，本实用新型所述应用于太赫兹频段的石墨烯反射单元采用上述技术方案，达到了如下技术效果：本实用新型提出的石墨烯反射单元能够对辐射波束实现360°的全相位调控，从而能够准确的对太赫兹频段电磁波的波前和极化进行操控，而且结构简单，易于集成。

附图说明

图1是本实用新型应用于太赫兹频段的石墨烯反射单元的立体结构示意图；

图2为每一个石墨烯反射单元中石墨烯贴片的角度旋转示意图；

图3是本实用新型应用于太赫兹频段的石墨烯反射单元的反射相位和反射幅度的曲线示意图。