[发明专利]一种机械可重构编码基本单元及超表面

权利要求书

1.一种机械可重构编码基本单元，用于构成超表面，其特征在于，包括从上而下依次设置的：

金属贴片、介质薄膜以及金属接地板，

其中，所述介质薄膜与所述金属接地板之间形成具有一定厚度的空气介质层，

所述金属贴片设置于所述介质薄膜的中心位置。

所述金属贴片、所述介质薄膜以及所述金属接地板均为正方形，

所述介质薄膜以及所述金属接地板的形状及尺寸完全相同且相互完全重叠，

所述机械可重构编码基本单元的周期长度由所述金属接地板的边长构成。

2.根据权利要求1所述的机械可重构编码基本单元，其特征在于：

所述机械可重构编码基本单元的周期长度为9mm-11mm。

3.根据权利要求1所述的机械可重构编码基本单元，其特征在于：

其中，所述空气介质层的厚度为0.2mm-3.1mm。

4.根据权利要求1所述的机械可重构编码基本单元，其特征在于：

其中，所述金属贴片的边长为3mm-9mm。

5.根据权利要求1所述的机械可重构编码基本单元，其特征在于：

其中，所述介质薄膜的厚度为0.009mm-0.011mm，介电常数为2.7-3.3，损耗角正切为0.007-0.013。

6.一种超表面，其特征在于，包括：

N×N个由权利要求1-5所述的机械可重构编码基本单元，采用N×N的方形矩阵排列；以及

驱动机构，用于调节所有所述机械可重构编码基本单元的所述介质薄膜与所述金属接底板之间的距离，从而调节所述空气介质层厚度，

其中，所述N为非零正整数。

7.根据权利要求6所述的超表面，其特征在于：

其中，所述N×N个机械可重构编码基本单元由个具有边长为a₁的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元和个具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元组成，

其中，所述具有边长为a₁的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元的周期长度与所述具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元的周期长度相同，

所述a₁不等于所述a₂，

将所述具有边长为a₁的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元编码为“0”，

将所述具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元编码为“1”，

所述机械可重构编码基本单元每一行均按照“010101”的编码序列进行排列，

一个所述编码序列内的所述机械可重构编码基本单元的所述周期长度之和构成所述超表面的一个编码周期，该编码周期为54mm-66mm。

8.根据权利要求7所述的超表面，其特征在于：

其中，所述N×N个机械可重构编码基本单元由个具有边长为a₁的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元和个具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元组成，

其中，所述具有边长为a₁的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元的周期长度与所述具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元的周期长度相同，

所述a₁不等于所述a₂，

将所述具有边长为a₁的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元编码为“0”，

将所述具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元编码为“1”，

所述机械可重构编码基本单元每一行均按照“001100110011””的编码序列进行排列，

一个所述编码序列内的所述机械可重构编码基本单元的所述周期长度之和构成所述超表面的一个编码周期，该编码周期为108mm-132mm。

9.根据权利要求7所述的超表面，其特征在于：

其中，所述N×N个机械可重构编码基本单元由个具有边长为a₁的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元、个具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元以及个具有边长为a₃的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元组成，

其中，所述具有边长为a₁的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元的周期长度、所述具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元的周期长度以及所述具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元的周期长度均相同，

所述a₁、所述a₂以及所述a₃之间互不相等，

将所述具有边长为a₁的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元编码为“0”，

将所述具有边长为a₂的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元编码为“1”，

将所述具有边长为a₃的金属贴片的所述的机械可重构编码基本单元编码为“2”，

所述机械可重构编码基本单元每一行均按照“012012”的编码序列进行排列，

一个所述编码序列内的所述机械可重构编码基本单元的所述周期长度之和构成所述超表面的一个编码周期，该编码周期为54mm-66mm。