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专利号: 2017102028819
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于实现相位调制屏的人工磁导体结构,其特征在于,包括上层介质基板、下层介质基板,所述上层介质基板的上表面以二维周期排布的形式印制有若干个中心对称的金属贴片,且每个金属贴片与其对角线相邻的金属贴片之间存在距离相等的空隙,在该空隙处均设置有中心对称的偏置贴片,每个金属贴片通过四个PIN二极管分别与其四周的四个偏置贴片相连接;

以每个金属贴片为单位,以该金属贴片四周的四个偏置贴片的中心点连线形成的矩形区域作为一个人工磁导体单元,在每个人工磁导体单元在上层介质基板所处位置的下表面,设置有与该人工磁导体单元外围周长相等的偏置方环,所述偏置贴片通过位于其中心位置的金属化通孔和与其在上层介质基板下表面的投影位置所接触到的四个偏置方环相连接;

所述下层介质基板的下表面印制有金属地面,所述金属贴片通过位于其中心位置的金属化通孔与金属地面相连接。

2.根据权利要求1所述的人工磁导体结构,其特征在于:所述的上层介质基板和下层介质基板的介电常数相同,介电常数εr为2.2~10.2。

3.根据权利要求1所述的人工磁导体结构,其特征在于:上层介质基板的厚度为0.5mm,下层介质基板的厚度为0.07*λg,其中λg=λ0/εr^0.5,λ0为自由空间的波长。

4.根据权利要求1所述的人工磁导体结构,其特征在于:所述金属贴片为圆形或偶数边的多边形实心贴片,其直径为λeff/2,其中λeff=λ0/(εr+1)^0.5,λ0为自由空间的波长。

5.根据权利要求1所述的人工磁导体结构,其特征在于:位于金属贴片中心位置的金属化通孔贯穿上层介质基板和下层介质基板,其半径为上层介质基板和下层介质基板总厚度的三分之一。

6.根据权利要求1所述的人工磁导体结构,其特征在于:所述偏置贴片在人工磁导体单元对角线上的投影长度,与金属贴片在人工磁导体单元对角线上的投影长度、以及两个PIN二极管的长度之和等于人工磁导体单元的对角线长度。

7.根据权利要求1所述的人工磁导体结构,其特征在于:位于偏置贴片中心位置的金属化通孔的半径是位于金属贴片中心位置的金属化通孔的半径的一半。

8.根据权利要求1所述的人工磁导体结构,其特征在于:偏置方环的宽度为偏置贴片在人工磁导体单元对角线的投影长度的四分之一。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述的人工磁导体结构实现相位调制屏的方法,其特征在于:将权利要求1-8任意一项所述的人工磁导体单元中的PIN二极管分别与直流偏置电压源相连接,通过改变直流偏置电压源的值来控制PIN二极管的开关状态,从而使得入射到人工磁导体结构的电磁波在工作频率处分别呈反相反射和同相反射两种状态;即:当PIN二极管呈开的状态时,反射电磁波的相位改变180°,当PIN二极管呈关的状态时,反射电磁波的相位改变0°;

通过周期性地改变直流偏置电压源的值,使反射电磁波的相位在0°到180°之间周期性的切换,造成反射电磁波的频谱发生搬移,从而实现探测目标在工作频率处的隐身。