[发明专利]一种可重构超材料基本单元及超表面

权利要求书

1.一种可重构超材料基本单元，其特征在于，包括自上而下依次设置的金属结构层(1)、介质板层(3)、水介质层(4)和金属地(5)，所述水介质层(4)的盐度为可变化的，所述金属结构层(1)包括位于介质板层(3)上表面的第一矩形贴片(11)、第二矩形贴片(12)、第一金属导线(13)和第二金属导线(14)，所述第一金属导线(13)与第一矩形贴片(11)的侧边框垂直相接，所述第二金属导线(14)与第二矩形贴片(12)的侧边框垂直相接，所述第一矩形贴片(11)与第二矩形贴片(12)相互平行且两端对齐，所述第一矩形贴片(11)的下边框与第二矩形贴片(12)的上边框之间通过调控二极管(2)相接，所述调控二极管(2)位于金属结构层(1)的中心位置。

2.根据权利要求1所述的一种可重构超材料基本单元，其特征在于，所述水介质层(4)的盐度值包括第一盐度值和第二盐度值。

3.根据权利要求2所述的一种可重构超材料基本单元，其特征在于，所述基本单元的工作状态包括第一工作状态、第二工作状态、第三工作状态和第四工作状态，所述第一工作状态为水介质层(4)的盐度值为第一盐度值且调控二极管(2)为导通状态；所述第二工作状态为水介质层(4)的盐度值为第一盐度值且调控二极管(2)为截止状态；所述第三工作状态为水介质层(4)的盐度值为第二盐度值且调控二极管(2)为导通状态；所述第四工作状态为水介质层(4)的盐度值为第二盐度值且调控二极管(2)为截止状态。

4.根据权利要求2所述的一种可重构超材料基本单元，其特征在于，所述第一盐度值为0‰，所述第二盐度值为30‰。

5.根据权利要求1所述的一种可重构超材料基本单元，其特征在于，所述调控二极管(2)通过可编程门阵列FPGA控制二极管的偏置电压，使调控二极管(2)为导通或截止。

6.根据权利要求1所述的一种可重构超材料基本单元，其特征在于，所述基本单元的周期长度为9～11mm，所述第一矩形贴片(11)和第二矩形贴片(12)的上、下边框长度均为8.1～8.3mm，所述第一矩形贴片(11)和第二矩形贴片(12)的侧边框宽度均为3.8～4.0mm，所述第一矩形贴片(11)的下边框与第二矩形贴片(12)的上边框之间的垂直距离为0.3～0.5mm，所述介质板层(3)的厚度为0.9～1.1mm，其介电常数为2.35～2.95，损耗角正切为-0.002～0.004，所述水介质层(4)厚度为0.9～1.1mm。

7.根据权利要求6所述的一种可重构超材料基本单元，其特征在于，所述基本单元的周期长度为10mm，所述第一矩形贴片(11)和第二矩形贴片(12)的上、下边框长度均为8.2mm，所述第一矩形贴片(11)和第二矩形贴片(12)的侧边框宽度均为3.9mm，所述第一矩形贴片(11)的下边框与第二矩形贴片(12)的上边框之间的垂直距离为0.4mm，所述介质板层(3)的厚度为1mm，所述水介质层(4)厚度为1mm。

8.一种可重构超表面，其特征在于，所述超表面由呈方形矩阵排列的N×N个如权利要求1所述的基本单元构成，其中，N为非零正整数。