[发明专利]用于多波束赋形的反射型微波段可编程1-bit超表面

权利要求书

1.一种用于多波束赋形的反射型微波段可编程1-bit超表面，其特征在于，包括从上至下依次设置的上层谐振圆环(1)、上层介质层(2)、中间底板(3)、下层介质层(4)和底层微带线(5)；

所述上层谐振圆环(1)作为无源谐振单元结构，所述上层谐振圆环(1)的中心开设有圆孔，用于谐振产生谐振电流；所述底层微带线(5)内固定设置有变容二极管用于移相，实现相位差接近180度的两种状态，在不同偏置电压调控下可分别模拟数码“0”和数码“1”；所述超表面按照数码“0”和数码“1”进行排列，用于对多个波束进行可编程的赋形操作；

所述上层谐振圆环(1)的半径a的计算公式为：

其中，k表示介质中的电磁波的传播常数，h表示介质基片的厚度，ε_r表示相对介电常数，f_r表示工作频率；

所述上层谐振圆环(1)和底层微带线(5)通过直流导通金属柱和交流导通金属柱形成隔离结构。

2.根据权利要求1所述的用于多波束赋形的反射型微波段可编程1-bit超表面，其特征在于，所述上层谐振圆环(1)和底层微带线(5)上均开设有金属过孔；所述金属过孔用于直流偏置和传输感应电流。

3.根据权利要求2所述的用于多波束赋形的反射型微波段可编程1-bit超表面，其特征在于，所述金属过孔的厚度为2.58mm，半径为0.2mm。

4.根据权利要求1所述的用于多波束赋形的反射型微波段可编程1-bit超表面，其特征在于，所述上层谐振圆环(1)的外径为5.59mm，内径为0.24mm。

5.根据权利要求1所述的用于多波束赋形的反射型微波段可编程1-bit超表面，其特征在于，所述上层介质层(2)和下层介质层(4)均采用Rogers RT5880材料，其相对介电常数ε'为2.2，损耗角正切tanδ＝0.009；所述上层介质层(2)的厚度为2.54mm；所述下层介质层(4)的厚度为0.254mm；所述上层介质层(2)和下层介质层(4)的长度和宽度均为21.2mm。

6.根据权利要求2所述的用于多波束赋形的反射型微波段可编程1-bit超表面，其特征在于，所述中间底板(3)上开设有圆孔。

7.根据权利要求1所述的用于多波束赋形的反射型微波段可编程1-bit超表面，其特征在于，所述底层微带线(5)的宽度为0.4mm，长度为4.83mm。

8.根据权利要求1所述的用于多波束赋形的反射型微波段可编程1-bit超表面，其特征在于，所述变容二极管的宽度为0.4mm，长度为0.77mm。