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专利号: 2018108895465
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:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:包括由上至下依次层叠第二层介质基板、第一层介质基板及底层金属反射板,所述第二层介质基板上方贴敷有由金属贴片及固态等离子体谐振单元、二氧化钒谐振单元组成的可以实现超宽带范围内的线-圆极化转换的谐振单元。

2.根据权利要求1所述的基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:所述谐振单元由三部分组成,分别为顶层呈“糖果形”的金属贴片单元、呈“梯形”的固态等离子体谐振单元和呈“缺口直角梯形”二氧化钒谐振单元。

3.根据权利要求2所述的基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:所述固态等离子体谐振单元个数为四个,并嵌于第二层介质基板中;所述二氧化钒谐振单元个数为四个,并附着在第二层介质基板上。

4.根据权利要求2所述的基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:所述顶层金属贴片由短轴为0.81 mm,长轴为1.1583 mm的椭圆结构与两个“弓形”结构组成,左侧“弓形”结构的弦中点与椭圆结构的中心位于x轴上且相距1.1183 mm,左侧“弓形”结构对应一个圆心角86  °41 ′、半径1.87 mm的扇形结构,所述扇形结构的顶点与所述椭圆结构中心点的距离为0.2417 mm,且两个“弓形”结构关于y轴对称。

5.根据权利要求4所述的基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:所述固态等离子体谐振单元分别连接在左右 “弓形”结构的弦长一侧的上下两端,左侧“弓形”结构上端连接的梯形谐振单元上底为0.35 mm,下底为0.47 mm,高为0.48 mm,从所述梯形谐振单元上底的上端点引出的腰与两底边之间的垂线的夹角为45 °,且左侧“弓形”结构上下端连接的梯形谐振单元关于x轴对称,左右两侧“弓形”结构连接的梯形谐振单元关于y轴对称。

6.根据权利要求4所述的基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:所述二氧化钒构谐振单元分别连接在左右顶层“弓形”结构的弧长一侧的上下两端,左侧“弓形”结构上端连接的缺口直角梯形谐振单元由一个上底为0.68 mm,下底为0.8 mm的直角梯形剪去与“弓形”结构重叠部分构成,从所述直角梯形上底的上端点引出的直角边为1.2 mm,左侧“弓形”结构上下两端连接的二氧化钒谐振单元关于x轴对称,左右两侧“弓形”结构连接的二氧化钒谐振单元关于y轴对称。

7.根据权利要求2所述的基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:所述二氧化钒谐振单元的谐振状态可由温度控制;当温度低于二氧化钒相变温度即小于68 ℃时,二氧化钒谐振单元处于绝缘态等同于介质层;当温度高于二氧化钒相变温度即大于

68 ℃时,二氧化钒谐振单元处于金属态等同于金属层。

8.根据权利要求1所述的基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:所述固态等离子体由PIN单元组成的阵列实现,PIN单元之间有隔离层进行隔离;固态等离子体构成的谐振单元通过激励PIN单元阵列实现,并通过对固态等离子体谐振单元两端加载偏置电压进行激励,未激励时固态等离子体谐振单元表现出介质特性,即为未激励状态;激励时表现为金属特性,即为激励状态。

9. 根据权利要求1所述的基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:

所述第一层介质基板的材料为Neltec NY9220,介电常数2.2,损耗角正切值0.0009,介质基板边长4.8 mm,厚度1.5 mm,设置在金属反射板上方,所述第二层介质基板的材料为SiO2,介电常数4,介质基板边长4.8 mm,厚度0.5 mm,设置在第一层介质基板上方。

10.根据权利要求3所述的一种基于固态等离子体的电磁超表面极化转换器,其特征在于:所述顶层金属贴片与底层反射板材料为铜,厚度为0.018mm。