[发明专利]一种基于谐振腔超表面的线-圆极化转化器

权利要求书

1.一种基于谐振腔超表面的线-圆极化转化器，包括e×f个周期性排布的超表面单元，e≥2,f≥2，其特征在于，所述超表面单元，包括l个均匀排布的超表面子单元(1)，l≥3，所述超表面子单元(1)包括介质基板(11)、印制在介质基板(11)上板面的第一金属贴片(12)和下板面的第二金属贴片(13)，该超表面子单元(1)临近周边的位置，设置有多个连接第一金属贴片(12)和第二金属贴片(13)的金属化过孔(14)；所述第一金属贴片(12)的中心位置蚀刻有方C形缝隙(121)；所述第二金属贴片(13)上蚀刻有矩形缝隙(131)；以超表面单元两端的任意一个超表面子单元(1)为起点，第c个超表面子单元(1)中方C形缝隙(121)的开口方向相对于起点位置的超表面子单元(1)中方C形缝隙的开口方向的旋转角度为β_c，β_c＝(c-1)*δ'，1≤c≤l，δ'＝360°/l。

2.根据权利要求1所述的基于谐振腔超表面的线-圆极化转化器，其特征在于，所述方C形缝隙(121)，其几何中心与第一金属贴片(12)的几何中心重合，且该方C形缝隙(121)的三边长度相等。

3.根据权利要求1所述的基于谐振腔超表面的线-圆极化转化器，其特征在于，所述多个金属化过孔(14)，相邻金属化过孔中心之间的距离为D，且D＜4d，d是金属化过孔的直径，λ₀为电磁波在自由空间的波长，ε_r是介质基板的相对介电常数。

4.根据权利要求1所述的基于谐振腔超表面的线-圆极化转化器，其特征在于，超表面子单元(1)临近周边的位置设置的多个金属化过孔(14)和印制在介质基板(11)上板面的第一金属贴片(12)，下板面的第二金属贴片(13)形成一个谐振腔，谐振腔的谐振模式为TM_mn0，m≥1,n≥1，谐振腔的谐振频率为f_r：

其中，c₀是光速，d是金属化过孔的直径，D是每个方C形缝隙单侧设置的多个金属化过孔中相邻孔中心的距离，ε_r是介质基板的相对介电常数，W和L是超表面子单元的两个边长。

5.根据权利要求1所述的基于谐振腔超表面的线-圆极化转化器，其特征在于，所述l个矩形缝隙(131)，其长边与超表面子单元的排列方向平行。