[发明专利]一种极化转换单元和极化转换器

权利要求书

1.一种极化转换单元，其特征在于，所述极化转换单元包括依次层叠设置的第一层介质基板、金属谐振器层、第二层介质基板和底层金属底板；

所述金属谐振器层包括设置于正方形区域内的第一缺口正八边形金属贴片、第二缺口正八边形金属贴片、第三缺口正八边形金属贴片和第四缺口正八边形金属贴片；其中，所述第一缺口正八边形金属贴片和所述第二缺口正八边形金属贴片关于所述正方形区域的一条对角线对称，所述第三缺口正八边形金属贴片和所述第四缺口正八边形金属贴片关于所述对角线对称；

所述第一缺口正八边形金属贴片的中心位于所述正方形区域的第一条边的中点,所述第三缺口正八边形金属贴片的中心位于所述正方形区域的第三条边的中点，使得所述第一缺口正八边形金属贴片能够与其中心所在边共边的第一相邻极化转换单元的第三缺口正八边形金属贴片拼接成第一缺口正八边形金属环；

所述第二缺口正八边形金属贴片的中心位于所述正方形区域的第二条边的中点,所述第四缺口正八边形金属贴片的中心位于所述正方形区域的第四条边的中点，使得所述第二缺口正八边形金属贴片能够与其中心所在边共边的第二相邻极化转换单元的第四缺口正八边形金属贴片拼接成第二缺口正八边形金属环；其中，所述第一缺口正八边形金属环和所述第二缺口正八边形金属环的缺口形状一致。

2.根据权利要求1所述的极化转换单元，其特征在于，所述第一缺口正八边形金属环和所述第二缺口正八边形金属环均分别包括正八边形金属环中相连的五条边。

3.根据权利要求1所述的极化转换单元，其特征在于，所述第一层介质基板和所述第二层介质基板均为电介质材料；所述金属谐振器层和所述底层金属底板均为导电金属材料。

4.根据权利要求1所述的极化转换单元，其特征在于，所述第一层介质基板和所述第二层介质基板的厚度均大于100微米，且小于1000微米；所述金属谐振器层和所述底层金属底板的厚度均大于0.2微米，且小于0.5微米。

5.根据权利要求1所述的极化转换单元，其特征在于，所述正方形区域的边长大于100微米且小于1000微米。

6.根据权利要求1-5任一所述的极化转换单元，其特征在于，所述正方形区域的边长、所述第一层介质基板以及所述第二层介质基板的厚度均相等。

7.一种极化转换器，其特征在于，所述极化转换器由多个如权利要求1-6任一项所述的极化转换单元正交式周期排布在同一平面内所构成的；

其中，每一所述极化转换单元的第一缺口正八边形金属贴片与其中心所在边共边的第一相邻极化转换单元的第三缺口正八边形金属贴片拼接成第一缺口正八边形金属环；每一所述极化转换单元的第二缺口正八边形金属贴片与其中心所在边共边的第二相邻极化转换单元的第四缺口正八边形金属贴片拼接成第二缺口正八边形金属环；且所述第一缺口正八边形金属环和所述第二缺口正八边形金属环的缺口形状一致。

8.根据权利要求7所述的极化转换器，其特征在于，所述极化转换单元按照M*N的阵列正交式周期排布在所述平面；其中，M和N均为大于20的整数。

9.根据权利要求7所述的极化转换器，其特征在于，所述平面垂直于电磁波的入射方向。

10.根据权利要求7-9任一所述的极化转换单元，其特征在于，所述第一缺口正八边形金属环和所述第二缺口正八边形金属环的边长和宽度满足：其中，L₁表示所述第一缺口正八边形金属环和所述第二缺口正八边形金属环的边长，K₁表示所述第一缺口正八边形金属环和所述第二缺口正八边形金属环的宽度，L₂表示所述第一缺口正八边形金属贴片、所述第二缺口正八边形金属贴片、所述第三缺口正八边形金属贴片和所述第四缺口正八边形金属贴片所在的正方形区域的边长。