[发明专利]一种多维度可调控数字编码超表面

权利要求书

1.一种多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，包括M×M个超表面单元，超表面单元包括自上而下依次分布的上层介质基板、金属地板、中层介质基板、上层反射挡板、下层介质基板和下层反射挡板，在上层介质基板上刻蚀有寄生枝节的金属贴片，在金属贴片上设有PIN二极管，在下层介质基板上下表面分别设有上层反射挡板和下层反射挡板，在中层介质基板和下层介质基板下表面设有直流馈电网络；

金属贴片穿过上层介质基板、金属地板、中层介质基板、上层反射挡板和下层介质基板的金属化过孔，与直流馈电网络连接；

每组超表面单元通过直流馈线相连，并与单片机控制系统连接，通过切换PIN二极管上的偏压，实现电磁波极化的相互转换。

2.根据权利要求1所述的多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，所述寄生枝节的金属贴片包括中心贴片、十字交叉型贴片和钻石型外围贴片，十字交叉型贴片与中心贴片之间开槽间断，通过PIN二极管连接，钻石型外围贴片环绕中心贴片分布。

3.根据权利要求2所述的多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，所述PIN二极管与x轴呈45°角方向布置，通过改变开关二极管两端的偏置电压调控单元对电磁波的极化和相位。

4.根据权利要求2所述的多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，所述中心贴片为缺角正方形金属贴片，缺角为正方形，并通过金属化过孔与金属地板相连。

5.根据权利要求2所述的多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，所述十字交叉型贴片的宽度相同、长度不同，在贴片外侧通过半径不同的金属化过孔分别与中层介质基板和下层介质基板的直流馈电网络连接。

6.根据权利要求2所述的多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，所述钻石型外围贴片为切去一个三角形的正方形结构，外围贴片正方形内角与中心贴片的缺角对应。

7.根据权利要求1所述的多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，上层反射挡板和下层反射挡板上均分布有两个对称放置的圆形金属贴片。

8.根据权利要求1所述的多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，所述直流馈电网络包括通过金属线相连的、按照相同周期排布且半径相同的圆形金属贴片，若干用金属线相连接的圆形金属贴片与x轴呈45度夹角，一根用金属线相连接的圆形金属贴片与x轴呈135度夹角。

9.根据权利要求1所述的多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，所述上层介质基板、中层介质基板和下层介质基板材料均采用介电常数为4.5的F4B，损耗角正切为0.0035；金属贴片、金属地板和金属反射挡板的材料均为铜。

10.根据权利要求1-9任一项所述的多维度可调控数字编码超表面，其特征在于，超表面在8-12GHz频率范围内达到10dB雷达散射截面缩减。