[发明专利]一种超宽带漫反射超表面

说明书

本发明提供的一种超宽带漫反射超表面，属于人工电磁材料技术领域，超宽带漫反射超表面从上至下依次包括：编码单元、介质板和金属接地层，所述介质板的第一表面印制M×N(M≥2，N≥2)个周期性排布的编码单元，所述介质板的与第一表面相对的第二表面设置有金属接地层；本发明的超宽带漫反射超表面，通过第一编码子单元和第二编码子单元的结构的设置，使得该漫反射超表面的带宽变宽，扩大了应用范围。

技术领域

本发明涉及人工电磁材料技术领域，具体涉及一种超宽带漫反射超表面。

背景技术

超表面是一种亚波长尺度上的各向异性准周期的二维人工电磁超材料，通过设计亚波长单元的结构及调整其在空间中的排列方式，可以灵活地调节电磁波的状态，比如实现电磁波反射或传输幅度和相位的自由调控，实现极化方式的自由转换等；

常见的电磁超表面主要有频率选择表面、电磁带隙结构、超材料吸波体、相位梯度超表面和漫反射超表面等。漫反射超表面依靠其随机的反射相位分布将散射电磁波能量随机分配到各个散射方向以至没有显著的散射主瓣，应用在电磁隐身等方面应用时，对RCS缩减量和频率带宽提出了更高的要求。

现有技术中，超表面的带宽无法满足超宽带的要求，使得超表面的应用范围受到局限。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的超表面的带宽无法满足超宽带的要求，使得超表面的应用范围受到局限的缺陷，从而提供一种超宽带漫反射超表面。

本发明还提供一种使用该超宽带漫反射超表面。

本发明提供的一种超宽带漫反射超表面，从上至下依次包括：编码单元、介质板和金属接地层；

所述介质板的第一表面印制M×N(M≥2，N≥2)个周期性排布的编码单元，所述介质板的与第一表面相对的第二表面设置有金属接地层；

所述编码单元包括K×K(K≥2)个周期性排布的编码子单元；所述编码单元包括：第一编码子单元和第二编码子单元；通过最优编码序列，确定第一编码子单元和第二编码子单元在介质板第一表面上的数量和位置；

所述第一编码子单元和所述第二编码子单元在所述介质板上具有高度差；

所述第一编码子单元为半径为r1的第一圆环，所述第一圆环向内凹陷有四个长度为L1、宽度为W1的第一矩形凹槽；所述第一矩形凹槽沿所述第一圆环的周向方向均匀设置；

所述第二编码子单元为半径为r2的第二圆环，所述第一圆环向内凹陷有四个长度为L2、宽度为W2的第二矩形凹槽；所述第二矩形凹槽沿所述第一圆环的周向方向均匀设置。

作为优选方案，所述第一编码子单元设置在所述介质板的表面；所述第二编码子单元设置在所述介质板的厚度的三分之一处。

作为优选方案，在介质板的厚度为H，在所述介质板的第一表面上挖设高度为2/3H的孔洞；所述第二编码子单元设置孔洞的底面上。

作为优选方案，所述第一矩形凹槽和所述第二矩形凹槽上均设置有倒角。

作为优选方案，所述第一编码子单元、与其都对应的介质板和金属接地层形成第一基本单元；所述第二编码子单元、与其都对应的介质板和金属接地层形成第二基本单元；所述第一基本单元的大小与所述第二基本单元以2×2排列时的大小一致。

作为优选方案，一个第一基本单元与以2×2排列的四个第二基本单元形成一个编码子阵列。

作为优选方案，在所述第一编码子单元中，r1为3.8mm,L1为2.09mm,W1为0.5mm；在所述第二编码子单元中，r2为2.15mm,L2为0.54mm,W2为0.3mm。

作为优选方案，所述第一基本单元的边长为10mm；所述第二基本单元的边长为5mm。