[发明专利]一种射频感性耦合等离子体叠加相位梯度超表面吸波结构

权利要求书

1.一种射频感性耦合等离子体叠加相位梯度超表面吸波结构，其特征在于，包括等离子体耦合相位梯度超表面结构(1)，等离子体耦合相位梯度超表面结构(1)包括射频感性耦合等离子体源(2)、相位梯度超表面(3)和闭式透波介质腔(4)，其中，射频感性耦合等离子体源(2)置于闭式透波介质腔(4)中，相位梯度超表面(3)固定于闭式透波介质腔(4)外侧底部，闭式透波介质腔(4)外侧壁上套设线圈天线(5)；

所述相位梯度超表面(3)为由金属铜板、介质基板、金属单元阵列从下到上依次组成的三层结构，金属单元阵列是由6个宽度相等、高度逐渐增加的H型金属贴片从左向右依次设置形成的金属单元在介质基板上从上到下重复排列而成；

每个所述H型金属贴片的宽度为4.6mm，其竖向金属贴片的宽度为0.8mm，其两个竖向金属贴片间隔宽度为3.0mm，其横向金属贴片的宽度为0.8mm；每个金属单元的6个H型金属贴片的高度从左向右依次为1.5mm、3.38mm、3.79mm、4.06mm、4.42mm、5.5mm；左右相邻的两个H型金属贴片的间隔为3.4mm；

所述闭式透波介质腔(4)的厚度为2cm；

所述射频感性耦合等离子体叠加相位梯度超表面吸波结构的吸波带宽为2-18GHz。

2.根据权利要求1所述的一种射频感性耦合等离子体叠加相位梯度超表面吸波结构，其特征在于，每个所述金属单元的6个H型金属贴片的横向金属贴片位于同一直线上，且每个金属单元中左右相邻的两个H型金属贴片的间隔均相等；每个金属单元的宽度为6个H型金属贴片的宽度和6个H型金属贴片之间的间隔之和。

3.根据权利要求1所述的一种射频感性耦合等离子体叠加相位梯度超表面吸波结构，其特征在于，所述介质基板采用介电常数为4.5、介质损耗角正切值为0.025、厚度为1.85mm的FR4介质板。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种射频感性耦合等离子体叠加相位梯度超表面吸波结构，其特征在于，所述闭式透波介质腔(4)为采用全石英玻璃工艺制作的圆柱体结构，其径向直径为40cm。

5.根据权利要求1～3任一项所述的一种射频感性耦合等离子体叠加相位梯度超表面吸波结构，其特征在于，所述射频感性耦合等离子体源(2)由电源系统、真空系统和气氛系统配合激发产生。

6.根据权利要求5所述的一种射频感性耦合等离子体叠加相位梯度超表面吸波结构，其特征在于，所述电源系统包括线圈天线(5)、匹配器(7)、射频电源(9)和水冷循环系统；

所述射频电源(9)与匹配器(7)的输入端连接，匹配器(7)的输出端与线圈天线(5)连接；

所述线圈天线(5)为采用空心黄铜管绕制而成的匝数为3的螺旋型线圈，水冷循环系统通过绝缘橡胶管与线圈天线(5)内部连通；

所述真空系统包括真空泵(8)、真空计(11)和第一真空阀(12)，真空泵(8)依次经第一真空阀(12)和真空计(11)与闭式透波介质腔(4)内部连通；

所述气氛系统包括氩气供应装置、氧气供应装置和质量流量计(6)，氩气供应装置和氧气供应装置均与质量流量计(6)的输入端连通，质量流量计(6)的输出端与闭式透波介质腔(4)内部连通，且质量流量计(6)与闭式透波介质腔(4)之间设有第二真空阀。