[发明专利]一种涡旋电磁超表面结构

权利要求书

1.一种涡旋电磁超表面结构，用于在天线激励下产生涡旋波束，其特征在于，所述涡旋电磁超表面结构包括多个二维阵列排布的涡旋电磁超表面单元；其中，所述涡旋电磁超表面单元包括由上至下依次层叠设置的工型金属单元、中间层介电基板和底层金属接地板；涡旋电磁超表面单元上的工型金属单元的旋转角度基于涡旋相位确定。

2.根据权利要求1所述的涡旋电磁超表面结构，其特征在于，所述涡旋电磁超表面单元的周期为p_x＝p_y＝8mm。

3.根据权利要求1所述的涡旋电磁超表面结构，其特征在于，所述工型金属单元包括第一金属贴片、第二金属贴片和第三金属贴片，所述第二金属贴片的两端分别连接第一金属贴片的中点和第二金属贴片的中点，所述第一金属贴片与第三金属贴片分别与第二金属贴片垂直。

4.根据权利要求3所述的涡旋电磁超表面结构，其特征在于，所述第一金属贴片、第二金属贴片和第三金属贴片的宽度均为0.5mm；所述第一金属贴片与第三金属贴片的长度相等且均为3.2mm，第三金属贴片的长度为4mm。

5.根据权利要求4所述的涡旋电磁超表面结构，其特征在于，所述第一金属贴片、第二金属贴片和第三金属贴片的材质均为铜。

6.根据权利要求1所述的涡旋电磁超表面结构，其特征在于，所述工型金属单元的旋转角度是涡旋相位的一半，所述涡旋相位基于涡旋相位分布函数计算得到。

7.根据权利要求6所述的涡旋电磁超表面结构，其特征在于，所述涡旋相位分布函数的计算公式为：

式中，为涡旋相位分布函数，l为OAM模态数，x、y分别为涡旋电磁超表面单元中心对应的横、纵坐标。

8.根据权利要求2所述的涡旋电磁超表面结构，其特征在于，所述中间层介电基板采用聚四氟乙烯玻璃布板，介电常数为2.65，正切损耗常数为0.001。

9.根据权利要求8所述的涡旋电磁超表面结构，其特征在于，所述中间层介电基板的厚度为3mm。

10.根据权利要求9所述的涡旋电磁超表面结构，其特征在于，所述底层金属接地板的材质为铜。