[发明专利]可切换人工磁导体、具有可切换人工磁导体的可重构径向波导及相关方法

权利要求书

1.一种可切换人工磁导体(S-AMC)元件，包括：

导电层，具有至少两侧；

导电贴片，位于所述导电层的一侧上，并且与所述导电层电绝缘；

开路短截线，位于所述导电层的相对一侧上，并且与所述导电层电绝缘；以及

开关元件，被配置为响应于控制信号，选择性地断开或导通所述导电贴片和所述开路短截线之间的电连接，

当所述电连接导通时，所述导电贴片对定义频带内的射频(RF)信号呈现出高阻抗导磁表面，当所述电连接断开时，所述导电贴片对所述定义频带内的RF信号呈现出导电表面。

2.根据权利要求1所述的S-AMC元件，其中，所述开路短截线和所述导电贴片被配置为当所述电连接导通时，用作具有谐振频率落入所述定义频带内的谐振LC电路。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的S-AMC元件，其中，所述开关元件是可开关二极管和纳米机电开关(NEMS)之一。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的S-AMC元件，其中，所述S-AMC元件由多层结构形成，所述多层结构包括所述导电层，所述导电层作为中间层夹在第一介电基板层和第二介电基板层之间，所述导电贴片位于所述第一介电基板层上，所述开关元件和所述开路短截线位于所述第二介电基板层上，所述S-AMC元件包括从所述导电贴片通过所述第一介电基板层、所述导电层、以及所述第二介电基板层延伸到所述开关元件的导电元件。

5.多个根据权利要求1至4中任一项所述的S-AMC元件，包含在一平行板波导中，所述多个S-AMC元件被配置为，当处于第一状态时，对包括所述定义频带的目标频带内的RF信号呈现出导磁表面，当处于第二状态时，对所述目标频带内的所述RF信号呈现出导电表面，从而控制所述平行板波导内的所述RF信号的传播方向。

6.根据权利要求5所述的多个S-AMC元件，其中，所述平行板波导是中心具有RF馈点的径向波导，并且所述多个S-AMC元件布置在圆形阵列中。

7.根据权利要求5和6中任一项所述的多个S-AMC元件，其中，对于至少一些所述S-AMC元件，所述定义频带不同，并且所述多个S-AMC元件的所述目标频带大于单个S-AMC元件的所述定义频带。

8.一种波导，包括：

相对的第一板和第二板，所述第一板和第二板之间定义射频(RF)信号波导区域，所述第一板包括可切换人工磁导体(S-AMC)元件的阵列，每个S-AMC元件在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态中，所述每个S-AMC元件的波导表面在定义频带内是导电的，在所述第二状态中，所述波导表面在所述定义频带内是导磁的；

射频(RF)探头，设置在所述波导区域中，用于生成和/或接收RF信号；以及

控制电路，耦合到所述S-AMC元件，以选择性地控制所述S-AMC元件的状态，以控制所述波导区域内的所述RF信号相对于所述RF探头的传播方向。

9.根据权利要求8所述的波导，其中，所述波导是径向波导，并且所述S-AMC元件的阵列是围绕所述RF探头的圆形阵列。

10.根据权利要求9所述的波导，其中，所述S-AMC元件布置在围绕所述RF探头的多个环中。

11.根据权利要求9所述的波导，其中，所述S-AMC元件布置在围绕所述RF探头的所述S-AMC元件的多个可独立控制的圆弧段组中。

12.根据权利要求11所述的波导，其中，每个所述圆弧段组内的所述S-AMC元件中的至少一些S-AMC元件具有与所述圆弧段组内的其他S-AMC元件不同的定义频带。