[发明专利]基于液态金属的可控极化转换表面

权利要求书

1.一种基于液态金属的可控极化转换表面，包括周期性排列的M*N个可控极化转换单元，其中，M≥3,N≥3，M，N为正整数，所述极化转化单元包括金属地板(1)、介质衬底(2)、液态金属微流道(3)和液态金属合金(4)，其特征在于：

所述介质衬底(2)由第一介质衬底(2.1)、第二介质衬底(2.2)和覆层介质(2.3)组成，所述第一介质衬底(2.1)、第二介质衬底(2.2)和覆层介质(2.3)之间采用热键和方式连接，所述液态金属微流道(3)包括折线型微流道(3.1)和锯齿型微流道(3.2)，所述折线型微流道(3.1)蚀刻于第一介质衬底(2.1)的上表面，该折线型微流道(3.1)与极化转换单元边缘连接形成“双弓”形槽；所述锯齿型微流道(3.2)蚀刻于第二层介质衬底(2.2)上表面，该锯齿型流道(3.2)与极化转换单元边缘连接形成“V”字形槽；

所述折线型微流道(3.1)和锯齿型微流道(3.2)的周期性延伸方向一致，在所述的极化转换单元中，所述折线型微流道(3.1)和锯齿型微流道(3.2)关于垂直于所述延伸方向的中心轴线对称分布，通过加压控制液态金属合金(4)在液态金属微流道(3)内的位置状态，以实现可调控极化转换表面的工作性能；液态金属合金(4)在液态金属微流道(3)内的位置状态分为三种，状态I：可调控极化转换表面单元的液态金属微流道(3)内全部清空为空气，此时，不会对反射波的极化产生影响；状态II：折线型微流道(3.1)内填充液态金属合金(4)，锯齿型微流道(3.2)内为空气，此时，可控极化转换单元可以实现极化旋转；状态III：不改变任何尺寸，折线型微流道(3.1)与锯齿型微流道(3.2)内均填充液态金属合金(4)，此时，可控极化转换单元可以实现线极化到圆极化的转换。

2.根据权利要求1所述的基于液态金属的可控极化转换表面，其特征在于：所述介质衬底(2)的单元边长为la，la的取值范围为8～8.2mm；所述第一介质衬底(2.1)厚度为ld，ld的取值范围为2.5～3mm，所述第二介质衬底(2.2)厚度为lc，lc的取值范围为1.9～2.2mm，所述覆层介质(2.3)厚度为lb，lb的取值范围为0.9～1.2mm。

3.根据权利要求1所述的基于液态金属的可控极化转换表面，其特征在于：所述“双弓”形槽，开槽深度为h1，h1的取值范围为0.3～0.5mm，该槽的中心折线的间距为li，li的取值范围为1.5～1.9mm，纵向折线臂长为lh，lh的取值范围为5～6.2mm，折线与极化转换单元边缘的间距为lk，lk的取值范围为0.5～1.2mm；所述折线型微流道(3.1)宽度为lg，lg的取值范围为0.2～0.22mm。

4.根据权利要求1所述的基于液态金属的可控极化转换表面，其特征在于：所述“V”字形槽，开槽深度为h2，h2的取值范围为0.3～0.5mm，该“V”字形槽的拐角与单元边缘距离为ls，ls取值范围为0.5～1mm，“V”字形槽的深度为lf，lf的取值范围为3.4～3.9mm，拐角θ为46°～50°；所述锯齿型微流道(3.2)宽度为le，le的取值范围为0.33～0.37mm。

5.根据权利要求1所述的基于液态金属的可控极化转换表面，其特征在于：所述液态金属微流道(3)中填充物液态金属合金(LMA)为镓铟合金(EGaIn)。

6.根据权利要求1所述的基于液态金属的可控极化转换表面，其特征在于：所述介质衬底(2)由聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)构成，PDMS介电系数ε为2_.65_，电损耗角正切为0_.021_。