[发明专利]双圆极化多波束数字编码透射超构表面

权利要求书

1.一种超构表面单元，以下简称为“单元”，由一层介质板和两层金属贴片构成，单元自上而下依次为：上层金属贴片、介质板、下层金属贴片，上、下两层的金属贴片完全相同；其特征在于，将几何相位原理和方向图卷积定理结合实现多波束单圆极化透射功能，再将两种圆极化多波束数字编码透射超构表面结合，得到所述单元，具体如下：

介质板上下表面均为正方形，边长为p；

上层金属贴片与下层金属贴片形状与尺寸完全相同，以“金属贴片”代表二者；建立直角坐标系xyz，其中x轴平行于单元上表面指向右，y轴平行于单元上表面指向上，z轴垂直于单元上表面指向前；金属贴片为“H”形，包括两条长边和两条长边之间起到连接作用的一条短边；在长边中心，开有矩形开口，矩形开口全部被金属包围，外围金属无缺口；短边沿x轴方向连接两条长边，连接处大致位于长边沿y方向的中心；金属贴片的中心与介质板的中心重合，两个矩形开口的中心分别与两条长边的中心重合；

上层金属贴片与下层金属贴片在xy平面上的投影完全相同。

2.如权利要求1所述的超构表面单元，其特征在于，边长p在5-15mm范围内；介质板厚度t在2-4mm范围内。

3.如权利要求2所述的超构表面单元，其特征在于，边长p为10mm；介质板厚度t为3mm；介电常数在2.0-4.4范围内；正切损耗值在0.0001-0.025范围内。

4.如权利要求1所述的超构表面单元，其特征在于，短边在y轴方向上的宽度为s1，宽度s1在0.1-0.3mm范围内；短边在x轴方向上的长度为l1，长l1在0.2-2mm范围内；长边在x轴方向上的宽度为s2，宽度s2在1-3.5mm范围内；长边在y轴方向上的长度为l2，长l2在6-9mm范围内；两个矩形开口在x方向上的宽度为s3，宽度s3在0.5-4mm范围内；两个矩形开口在y方向上长度为l3，长边l3在1-6mm范围内。

5.如权利要求4所述的超构表面单元，其特征在于，短边在y轴方向上的宽度s为0.2mm；短边在x轴方向上的长度l为1mm；长边在x轴方向上的宽度s112为2.2mm；长边在y轴方向上的长度l2为8mm；两个矩形开口在x方向上的宽度s3为1.9mm；两个矩形开口在y方向上长度l3为4mm。

6.如权利要求1所述的超构表面单元，其特征在于，以金属贴片中心为轴，其轴线沿z轴方向延伸，金属贴片绕轴线顺时针旋转的角度为Φ，以22.5°为周期旋转，令金属贴片依次旋转0、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°，形成数字编码单元“0”～“7”。