[发明专利]基于二氧化钒薄膜的频率可重构超表面天线及通信设备

权利要求书

1.一种基于二氧化钒薄膜的频率可重构超表面天线，其特征在于，包括介质基板，所述介质基板的上表面印制金属超表面结构，介质基板下表面印制金属地板，所述金属地板刻蚀环形缝隙，金属地板与设置在其下方的阶梯状矩形波导连接；

所述金属超表面结构包括N*M个呈阵列排布的超表面单元，所述超表面单元包括两个矩形贴片，所述两个矩形贴片在垂直维度上，相对的一侧镀有二氧化钒薄膜，两个二氧化钒薄膜通过微带分支连接；在水平维度，相邻超表面单元通过微带分支连接。

2.根据权利要求1所述的频率可重构超表面天线，其特征在于，所述二氧化钒薄膜为方波结构。

3.根据权利要求1所述的频率可重构超表面天线，其特征在于，还包括偏置电路，所述偏置电路设置在金属超表面结构的两侧，包括扇形枝节及金属矩形贴片，所述金属超表面结构通过一对扇形枝节与金属矩形贴片连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的频率可重构超表面天线，其特征在于，所述环形缝隙为骨头型缝隙。

5.根据权利要求1-3任一项所述的频率可重构超表面天线，其特征在于，所述阶梯状矩形波导加载双脊结构。

6.根据权利要求1所述的频率可重构超表面天线，其特征在于，两个矩形贴片在垂直维度上间距为2*L₁，L₁为0.0002λ~0.02λ，λ为自由空间波长。

7.根据权利要求1所述的频率可重构超表面天线，其特征在于，当二氧化钒薄膜为导体时，天线工作在28GHz：电流围绕环形缝隙外侧流动此时缝隙内的电场均沿垂直方向，从而激励超表面天线；当二氧化钒薄膜为绝缘体，天线工作在38GHz：此时缝隙看作是从垂直维度的中点为界限，分成上下两个缝隙，电流围绕每个缝隙外侧流动，上下两个缝隙同相，均沿垂直方向。

8.根据权利要求2所述的频率可重构超表面天线，其特征在于，二氧化钒薄膜的宽度W₁为0.0008λ~0.08λ，长度L₃为0.0005λ~0.05λ，厚度为0.000001λ~0.001λ，λ为自由空间波长。

9.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的频率可重构超表面天线。