[发明专利]一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面

权利要求书

1.一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面，其特征在于，该超表面为多层叠合结构，自上至下顺序设有金属贴片层(1)、F4B介质层(2)、金属缝隙层(3)、Ro4350B介质层(4)、微带电路层(5)、空气介质层(6)和金属背板层(7)；其中，所述的金属贴片层(1)有4个贴片分别分布在F4B介质层(2)上，所述金属缝隙层(3)有4对金属缝隙分别分布在F4B介质层(2)与Ro4350B介质层(4)之间，在Ro4350B介质层(4)的下面设有由微带线构成的微带电路层(5)，在微带电路层(5)与金属背板层(7)之间为空气介质层(6)。

2.根据权利要求1所述的一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面，其特征在于：所述的微带电路层(5)由功率合成网络(51)和功率分配网络(52)组成，功率合成网络(51)和功率分配网络(52)相互交错设置，即功率合成网络(51)的一部分位于功率分配网络(52)中，功率分配网络(52)一部分位于功率合成网络(51)中。

3.根据权利要求2所述的一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面，其特征在于：所述的功率合成网络(51)由两个相同的反向C形结构的微带线以及连接在该两个相同的反向C形结构的微带线中部的U形微带线组成，U形微带线的中间为第一端口。

4.根据权利要求2所述的一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面，其特征在于：所述的功率分配网络(52)由两个相同的正向C形结构的微带线以及连接在该两个相同的正向C形结构的微带线中部的倒U形微带线组成，倒U形微带线的中间为第二端口。

5.根据权利要求1所述的一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面，其特征在于：所述的金属缝隙层(3)的金属缝隙为沙漏型的缝隙结构，使电磁波能量在金属贴片层(1)与微带电路层(5)之间实现更好的阻抗匹配和能量耦合从而使所述智能超表面的工作带宽得到拓展。

6.根据权利要求1所述的一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面，其特征在于：所述的沙漏型的缝隙结构为一个横向设置的沙漏型的缝隙结构和一个纵向设置的沙漏型的缝隙结构组成一对沙漏型的缝隙结构。

7.根据权利要求6所述的一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面，其特征在于：所述的横向沙漏型缝隙和纵向沙漏型缝隙的结构参数为：a₁＝4.2mm，a₂＝0.24mm，a₃＝1.5mm，a₄＝0.48mm，h₁＝4.8mm，h₂＝8.28mm，h₃＝5.1mm，h₄＝12mm。

8.根据权利要求4所述的一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面，其特征在于：所述的微带电路层(5)加载有放大器，该放大器加载在微带线总支上，且微带线总支分别连接了功率合成网络(51)的第一端口和功率分配网络(52)的第二端口，从而实现对电磁波信号能量的放大。

9.根据权利要求1所述的一种具有电磁波放大功能的宽带反射型智能超表面，其特征在于：所述的智能超表面整体结构由2*2的同样的所述超表面构成。