[发明专利]一种超宽带可调超表面吸波体单元、贴片阵列及控制方法

权利要求书

1.一种超宽带可调超表面吸波体单元，其特征在于：包括介质基板(1)；

所述介质基板(1)的底面为完整的金属板，顶面上设置有金属贴片，金属贴片包括两个第一金属贴片(2)和一个第二金属贴片(3)；

所述第一金属贴片(2)呈矩形，所述第二金属贴片(3)呈梯形，两个所述第一金属贴片(2)和一个所述第二金属贴片(3)依次沿介质基板(1)的中线设置，相邻金属贴片间留有间隙，其中，位于外侧一个第一金属贴片(2)的长边与介质基板(1)的一个侧边对齐，第二金属贴片(3)的下底与介质基板(1)的另一个侧边对齐；

两个所述第一金属贴片(2)之间串联有变容二极管(4)，位于中部的第一金属贴片(2)和第二金属贴片(3)之间串联有开关二极管(5)；

位于外侧的所述第一金属贴片(2)通过高阻抗偏置线与直流电压源的一个正极相连，位于中部的所述第一金属贴片(2)通过高阻抗偏置线与直流电压源的负极相连，所述第二金属贴片(3)通过高阻抗偏置线直流电压源的另一个正极相连。

2.如权利要求1所述一种超宽带可调超表面吸波体单元，其特征在于：所述介质基板(1)采用FR4板材，相对介电常数为4.4。

3.如权利要求1或2所述一种超宽带可调超表面吸波体单元，其特征在于：

所述介质基板(1)的损耗角正切为0.02；

所述介质基板(1)的厚度为0.5mm，表面呈正方形，边长为11mm。

4.如权利要求3所述一种超宽带可调超表面吸波体单元，其特征在于：

位于外侧的第一金属贴片(2)呈正方形，边长为4mm；

位于中部的第一金属贴片(2)的长边边长为4mm，短边边长为3.5mm，且其长边与各金属贴片的设置方向垂直。

5.如权利要求4所述一种超宽带可调超表面吸波体单元，其特征在于：

所述第二金属贴片(3)的上底长度为4mm，下底长度为6mm，高度为1.8mm。

6.一种贴片阵列，其特征在于：包括多个呈矩阵排布的超表面吸波体单元(6)；

所述超表面吸波体单元(6)包括介质基板(1)；所述介质基板(1)的底面为完整的金属板，顶面上设置有两个第一金属贴片(2)和一个第二金属贴片(3)；所述第一金属贴片(2)呈矩形，所述第二金属贴片(3)呈梯形，两个所述第一金属贴片(2)和一个所述第二金属贴片(3)依次沿介质基板(1)的中线设置，相邻金属贴片间留有间隙，其中，一个第一金属贴片(2)的长边与介质基板(1)的一个侧边对齐，第二金属贴片(3)的下底与介质基板(1)的另一个侧边对齐；两个所述第一金属贴片(2)之间串联有变容二极管(4)，位于中部的第一金属贴片(2)和第二金属贴片(3)之间串联有开关二极管(5)；

各超表面吸波体单元(6)中位于外侧的第一金属贴片(2)通过高阻抗偏置线相连，并连接于直流电压源的一个正极，各超表面吸波体单元(6)中位于中部的第一金属贴片(2)通过高阻抗偏置线相连，并连接于直流电压源的负极，各超表面吸波体单元(6)中的第二金属贴片(3)通过高阻抗偏置线相连，并连接于直流电压源的另一个正极。

7.如权利要求6所述一种贴片阵列，其特征在于：所述介质基板(1)采用FR4板材，相对介电常数为4.4。

8.如权利要求6或7所述一种贴片阵列，其特征在于：

所述介质基板(1)的损耗角正切为0.02；

所述介质基板(1)的厚度为0.5mm，表面呈正方形，边长为11mm。

9.如权利要求8所述一种贴片阵列，其特征在于：

位于外侧的第一金属贴片(2)呈正方形，边长为4mm；

位于中部的第一金属贴片(2)的长边边长为4mm，短边边长为3.5mm，且其长边与各金属贴片的设置方向垂直；

所述第二金属贴片(3)的上底长度为4mm，下底长度为6mm，高度为1.8mm。

10.一种权利要求6至9任一所述贴片阵列的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，根据实际需要，确定贴片阵列所需吸波峰值对应的频率；

S2，断开或导通所述开关二极管(5)；

若所需吸波峰值对应的频率在第一频段内，则断开所述开关二极管(5)；

若所需吸波峰值对应的频率在第二频段内，则导通所述开关二极管(5)；

所述第一频段的上限值为第一频段和第二频段合集的上限值，第二频段的下限值为第一频段和第二频段合集的下限；

S3，调节变容二极管(4)的容值；

所述吸波峰值对应的频率与所述变容二极管(4)的容值成反比。