[发明专利]基于三频人工磁导体结构的可重构相位调制屏

权利要求书

1.一种三频人工磁导体结构，其特征在于，包括二维周期排布的人工磁导体单元(17)，所述人工磁导体单元(17)中心对称，包括上层贴片、中间介质基板(15)和底层金属地面(16)，所述上层贴片包括位于中心位置的大多边形金属贴片(1)和四个角的小多边形金属贴片，印制在介质基板(15)上，并通过金属化通孔与金属地面(16)相连；且大多边形金属贴片(1)与小多边形金属贴片之间由四个PIN二极管相连接。

2.根据权利要求1所述的三频人工磁导体结构，其特征在于，所述大多边形金属贴片(1)通过金属化通孔(2)与金属地面(16)相连，所述四个小多边形金属贴片，第一小多边形金属贴片(7)，第二小多边形金属贴片(8)，第三小多边形金属贴片(9)，第四小多边形金属贴片(10)，分别通过第一四分之一圆柱金属化通孔(11)、第二四分之一圆柱金属化通孔(12)、第三四分之一圆柱金属化通孔(13)、第四四分之一圆柱金属化通孔(14)与金属地面(16)相连。

3.根据权利要求1所述的三频人工磁导体结构，其特征在于，所述大多边形金属贴片(1)为正方形及在四周加上一定宽度的矩形实心贴片。

4.根据权利要求1所述的三频人工磁导体结构，其特征在于，第一小多边形金属贴片(7)、第二小多边形金属贴片(8)、第三小多边形金属贴片(9)和第四小多边形金属贴片(10)为小正方形及在一侧加上一定宽度的矩形实心贴片。

5.根据权利要求2所述的三频人工磁导体结构，其特征在于，所述第一小多边形金属贴片(7)、第二小多边形金属贴片(8)、第三小多边形金属贴片(9)和第四小多边形金属贴片(10)为四个形状完全相同的金属贴片，摆放方向不同，每一个小多边形金属贴片都能与其相邻的三个周期单元中的小多边形金属贴片，构成一个完整的中心对称的小多边形金属贴片(18)。

6.根据权利要求1所述的三频人工磁导体结构，其特征在于，所述PIN二极管的两端设有与其封装尺寸相同大小的金属贴片。

7.根据权利要求2所述的三频人工磁导体结构，其特征在于，所述四个PIN二极管为第一PIN二极管(3)、第二PIN二极管(4)、第三PIN二极管(5)和第四PIN二极管(6)，分别焊接在四个小多边形金属贴片(7)、小多边形金属贴片(8)、小多边形金属贴片(9)、小多边形金属贴片(10)与金属贴片(1)之间，并且都位于介质基板(15)上面。

8.根据权利要求1所述的三频人工磁导体结构，其特征在于，小多边形贴片(18)在人工磁导体单元(17)对角线延长线上的投影长度、金属贴片(1)在人工磁导体单元(17)对角线上的投影长度及单个PIN二极管长度之和等于人工磁导体单元(17)的对角线长度。

9.根据权利要求2所述的三频人工磁导体结构，其特征在于，所述第一四分之一圆柱金属化通孔(11)、第二四分之一圆柱金属化通孔(12)、第三四分之一圆柱金属化通孔(13)和第四四分之一圆柱金属化通孔(14)为具有相同截面形状的四分之一圆，摆放方向不同，每一个四分之一圆金属化通孔都能与其相邻的三个周期单元中的四分之一圆金属化通孔构成一个完整的圆柱，位于小多边形金属贴片(18)的中心位置，半径与金属化通孔(2)半径相同。

10.根据权利要求1所述的三频人工磁导体结构，其特征在于，人工磁导体单元(17)以方型晶格形式进行二维周期排列。

11.一种基于如权利要求1-10所述的三频人工磁导体结构的可重构相位调制屏，其特征在于，当PIN二极管断开时，中间的大多边形金属贴片在低频段处产生谐振，四个角的小多边形金属贴片在高频段处产生谐振；当PIN二极管闭合时，大多边形金属贴片和四个小多边形金属贴片构成一个整体，在第三个频率点处发生谐振；通过控制PIN二极管的开关状态，三频人工磁导体结构可以在三个频率处，实现入射波同相反射和反相反射的切换；

在不同的频段处，通过独立控制PIN二极管导通的占空比，独立控制相位调制屏对三个频段入射波的吸收效果，使其在三个频率段自由切换。