[发明专利]超材料、天线反射面、超材料的控制方法和装置

权利要求书

1.一种超材料，所述超材料包括：至少一个超材料结构单元，其中，所述超材料结构单元包括：基底材料以及附着在所述基底材料上的导电几何结构，其特征在于：

所述导电几何结构包括具有至少一个缺口的金属环；

所述缺口设置有变容二极管。

2.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，所述导电几何结构平面排布于所述基底材料。

3.根据权利要求2所述的超材料，其特征在于，在所述超材料包括多个所述导电几何结构的情况下，每个所述导电几何结构中的金属环的缺口排布方向一致。

4.根据权利要求3所述的超材料，其特征在于，所述超材料结构单元按照等间距的结构排列。

5.根据权利要求4所述的超材料，其特征在于，所述超材料结构单元的间距小于预设距离；所述预设距离为1/4λ，所述λ为与所述超材料的工作频率对应的波长。

6.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，所述超材料的工作频率处于0.5GHz到300GHz的范围内。

7.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，所述基底材料为非磁性介质材料。

8.根据权利要求7所述的超材料，其特征在于，所述非磁性介质材料的介电常数处于2到10的范围内，所述非磁性介质材料的磁导率为预设常数。

9.根据权利要求8所述的超材料，其特征在于，所述预设常数为1。

10.一种天线反射面，其特征在于，所述天线反射面包括权利要求1至9中任意一项所述的超材料。

11.根据权利要求10所述的天线反射面，其特征在于，所述天线反射面的入射波为满足远场条件的电磁波。

12.一种超材料的控制方法，其特征在于，所述超材料包括权利要求1至9中任意一项所述的超材料，其中，所述控制方法包括：

获取变容二极管的电容与所述超材料的工作频率的关系模型；

根据目标工作频率在所述关系模型中查找与所述目标工作频率对应的工作电容；

通过将所述变容二极管的电容调整至所述工作电容，来调整所述超材料的工作频率。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，获取变容二极管与所述超材料的关系模型，包括：

通过预设算法得到与所述变容二极管的电容对应的所述超材料的工作频率；

记录所述变容二极管的电容对应的所述超材料的工作频率，得到所述关系模型。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述预设算法包括：时域有限差分法、有限元方法或有限积分法。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，通过调整所述变容二极管的外加反偏电压来调整所述变容二极管的电容。

16.一种超材料的控制装置，其特征在于，所述超材料包括权利要求1至9中任意一项所述的超材料，其中，所述装置包括：

获取模块，用于获取变容二极管的电容与所述超材料的工作频率的关系模型；

查找模块，用于根据目标工作频率在所述关系模型中查找与所述目标工作频率对应的工作电容；

调整模块，用于通过将所述变容二极管的电容调整至所述工作电容，来调整所述超材料的工作频率。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

计算模块，用于通过预设算法得到与所述变容二极管的电容对应的所述超材料的工作频率；

记录模块，用于记录所述变容二极管的电容对应的所述超材料的工作频率，得到所述关系模型。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述预设算法包括：时域有限差分法、有限元方法或有限积分法。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，通过调整所述变容二极管的外加反偏电压来调整所述变容二极管的电容。