[发明专利]一种高效的相位动态可调的反射超构表面

权利要求书

1.一种高效的相位动态可调的反射超构表面，其特征在于，所述超构表面的基本单元结构包括由上至下的第一金属贴片层（1）、第一介质层（2）、空气层、第二金属贴片层（3）、第二介质层（4）、第三金属贴片层（5）、第三介质层（6）和第四金属贴片层（7）；所述第一金属贴片层（1）由“工”字型结构构成；所述第二金属贴片层（3）由两块不同尺寸的矩形金属贴片构成，且一个开关二极管加载在这两块不同尺寸的矩形金属贴片之间，尺寸较小的矩形金属贴片通过金属过孔与第四金属贴片层（7）相连；所述第三金属贴片层（5）作为等效金属底板，所述第四金属贴片层（7）为每个结构单元提供独立的偏置电路，且通过加入电感元件隔离交流电和导通直流电。

2.根据权利要求1所述的高效的相位动态可调的反射超构表面，其特征在于，所述“工”字型结构由两块尺寸相等的金属臂和一块矩形金属贴片构成，通过调整金属臂的长度，可调控反射超构表面的工作频率和反射系数。

3.根据权利要求1所述的高效的相位动态可调的反射超构表面，其特征在于，所述第二金属贴片层（3）上两块矩形金属贴片宽度相同，其中一块矩形金属贴片长度小于单元边长，另一块矩形金属贴片的长度与单元边长相等，所述开关二极管设置在单元中心位置。

4.根据权利要求1所述的高效的相位动态可调的反射超构表面，其特征在于，所述第四金属贴片层（7）由一块矩形金属贴片、两条相连的金属窄带线和连接在矩形金属贴片与金属窄带线间的一个贴片电感构成。

5.根据权利要求1所述的高效的相位动态可调的反射超构表面，其特征在于，通过调节金属窄带线的长度和宽度使得线路位置错开，为每个超构表面基本单元提供独立的偏置电路。

6.根据权利要求1所述的高效的相位动态可调的反射超构表面，其特征在于，第一金属贴片层的电磁谐振强于第二金属贴片层，表面电流主要集中在第一金属贴片层，通过将开关二极管加载至电磁谐振较弱、表面电流较小的第二金属贴片层，可减少热损耗。

7.根据权利要求1所述的高效的相位动态可调的反射超构表面，其特征在于，通过调控超构表面单元内加载的开关二极管的工作状态，可令超构表面单元在设计频带内呈现两种相位差为180°的电磁响应，从而构成1比特反射相位的动态调控。