[发明专利]一种微波段可编程1-比特各向异性超表面

摘要

本发明提出了一种微波段可编程1‑比特各向异性超表面，其由多个电可调的1‑比特各向异性编码单元在二维平面上周期排列而成，通过对加载在编码单元中层和上层中两个互相垂直摆放的开关二极管的“导通”与“关断”的控制，可使得每个单元在x极化和y极化垂直入射电磁波的照射下呈现独立的反射相位0°和180°，分别对应数字态“0”和“1”。通过将具有特定功能的各向异性编码矩阵以电压的形式赋予整个超表面，就可使得此各向异性超表面在x极化和y极化的垂直入射波的照射下呈现出不同的功能。

主权项

一种微波段可编程1‑比特各向异性超表面，其特征在于：由多个电可调的各向异性编码单元在二维平面上周期排列构成，每个电可调的各向异性编码单元包括五层结构，从上至下依次是上层金属图案、上层介质层、中层金属图案、下层介质层和金属地；所述上层金属图案和中层金属图案中各设置有两个金属导体和一个焊接在两个金属导体之间的开关二极管，两个开关二极管互相垂直摆放；上层金属图案和中层金属图案中各一个金属导体分别通过两个金属过孔连接至下层介质层的下底面，与金属地相连，作为直流偏置的负极；另外两个金属导体通过另外两个金属过孔连接至下层介质层的下底面，并与金属地相隔离，作为直流偏置的信号线，即正极；每个电可调的的各向异性编码单元可通过两路直流偏压来控制其上所加载的两个开关二极管的导通和关断状态，进而能够独立地控制编码单元在x极化和y极化垂直入射电磁波的照射下的反射相位为0°和180°，分别对应数字态0和1；则每个电可调的的各向异性编码单元拥有四种各向异性数字态0/0、0/1、1/0和1/1，其中斜杠前表示其在x极化入射波照射下的数字态，斜杠后表示其在y极化入射波照射下的数字态。