[发明专利]一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面

权利要求书

1.一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，包括多个呈阵列排布的超表面单元，每个超表面单元均包括依次层叠设置的金属层、介质层和接地板，介质层为矩形，

金属层包括低频段谐振器和4个高频段谐振器，低频段谐振器位于介质层的中心位置，4个高频段谐振器分别位于介质层的四角位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，

低频段谐振器包括相互垂直的两个金属条，金属条两端均呈箭头状，一条金属条与介质层的一条边相互平行，两个金属条的交点与介质层表面的中心点重合，

每个金属条上均设有两个条形的金属片，两个金属片均与所在金属条垂直，两个金属片分别位于所在金属条中点的两侧且与中点的距离相等。

3.根据权利要求2所述的一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，金属条和金属片的宽度均为0.3mm，金属片的长度为1mm，金属片与临近的金属条端点之间的距离为1.5mm。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，

高频段谐振器为一个直角和两个弧形边合围成的结构，两个弧形边向外凸出，以两个弧形边的交点和直角的顶点之间的连线为对称轴、两个弧形边呈轴对称结构，高频段谐振器的直角与所对应介质层的角相互重合。

5.根据权利要求4所述的一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，弧形边为四分之一的椭圆，该椭圆的短轴长度为1mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，介质层的厚度为2mm，相对介电常数为3.5，损耗角正切为0.001。

7.根据权利要求2所述的一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，对于垂直入射的x极化平面波，

当一条金属条呈水平方向设置，且该金属条的长度从8mm变化到9mm时，超表面单元能够在7.5GHz下实现180°相位差，且在工作频带内反射系数大于0.94。

8.根据权利要求4所述的一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，对于垂直入射的x极化平面波，

当高频段谐振器的一条直角边呈水平方向设置，且该直角边长度从2.2mm变化到4mm时，超表面单元能够在11.9GHz下实现180°相位差，且在工作频带内反射系数大于0.96。

9.根据权利要求2所述的一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，对于垂直入射的y极化平面波，

当一条金属条呈竖直方向设置，且该金属条的长度从6.4mm变化到9mm时，超表面单元能够在7.5GHz下实现300°相位差，且在工作频带内反射系数大于0.94。

10.根据权利要求4所述的一种用于四通道波前调控的多功能数字超表面，其特征在于，对于垂直入射的y极化平面波，

当高频段谐振器的一条直角边呈竖直方向设置，且该直角边长度从1.4mm变化到4mm时，超表面单元能够在11.9GHz下实现180°相位差，且在工作频带内反射系数大于0.96。