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专利号: 202511938556X
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双频相位独立调控超表面单元,其特征在于,包括介质基板;所述介质基板两侧分别覆盖有第一金属层和第二金属层;

所述第一金属层和第二金属层包括金属贴片主体和相位调控结构,所述金属贴片主体中心设有圆形镂空,相位调控结构设置于圆形镂空内;所述第一金属层的相位调控结构与所述第二金属层的相位调控结构呈180°旋转对称;

所述相位调控结构包括双连接环结构,所述双连接环结构包括同圆心设置的内金属圆环和外金属圆环以及若干连接桥;所述外金属圆环与金属贴片主体、内金属圆环和外金属圆环通过连接桥连接;所述双连接环结构为轴对称结构;

所述双连接环结构内设有开口圆形分裂环谐振器,所述开口圆形分裂环谐振器内设有电磁隔离环组;

所述第一金属层和第二金属层上蚀刻有第一半内圆环槽、第二半内圆环槽、第一半外圆环槽、第二半外圆环槽和圆形孔;

第一半内圆环槽和第二半内圆环槽组成间断式内圆槽;第一半外圆环槽和第二半外圆环槽组成间断式外圆槽;圆形孔、间断式内圆槽和间断式外圆槽为同心圆;

所述间断式外圆槽以外形成金属贴片主体;间断式内圆槽和间断式外圆槽之间形成外金属圆环;圆形孔和间断式内圆槽之间形成内金属圆环;所述第一半内圆环槽和第二半内圆环槽、第一半外圆环槽和第二半外圆环槽之间形成连接桥;所述开口圆形分裂环谐振器设置于所述圆形孔内。

2.根据权利要求1所述的双频相位独立调控超表面单元,其特征在于,开口圆形分裂环谐振器、电磁隔离环组和双连接环结构的圆心相同。

3.根据权利要求1所述的双频相位独立调控超表面单元,其特征在于,所述间断式外圆槽和间断式内圆槽的宽度相等。

4.根据权利要求1所述的双频相位独立调控超表面单元,其特征在于,所述内金属圆环的宽度大于外金属圆环的宽度。

5.根据权利要求1所述的双频相位独立调控超表面单元,其特征在于,所述介质基板的材料为聚酰亚胺,其介电常数为3.5。

6.根据权利要求1所述的双频相位独立调控超表面单元,其特征在于,所述第一金属层和第二金属层的材料为金。

7.根据权利要求1所述的双频相位独立调控超表面单元,其特征在于,所述电磁隔离环组包括第一电磁隔离环和第二电磁隔离环;所述第一电磁隔离环设置于第二电磁隔离环内,并且第一电磁隔离环和第二电磁隔离环设定为同心圆。

8.根据权利要求1至7任一项所述的双频相位独立调控超表面单元的应用方法,其特征在于,包括:以介质基板中心为原点,沿介质基板厚度方向设置三维直角坐标系的z轴,建立三维直角坐标系;所述第一金属层和第二金属层与xy基准面平行;

将双连接环结构的对称轴线与三维直角坐标系的x轴之间夹角设定为旋转角α;将开口圆形分裂环谐振器对称轴线与三维直角坐标系的x轴之间夹角设定为旋转角β;

通过改变旋转角α对低频段电磁波相位进行调控,同时抑制低频段电磁波与高频段电磁波的串扰;

通过改变旋转角β对第二频段电磁波相位进行调控,同时抑制低频段电磁波与高频段电磁波的串扰。

9.一种超表面结构,其特征在于,包括权利要求1至7任一项所述的双频相位独立调控超表面单元,若干双频相位独立调控超表面单元呈阵列分布;

以介质基板中心为原点,沿介质基板厚度方向设置三维直角坐标系的z轴,建立三维直角坐标系;双连接环结构的对称轴线与三维直角坐标系的x轴之间夹角设定为旋转角α;开口圆形分裂环谐振器对称轴线与三维直角坐标系的x轴之间夹角设定为旋转角β;

双频相位独立调控超表面单元处于同一列时,双频相位独立调控超表面单元旋转角α相同;

双频相位独立调控超表面单元处于同一行时,相邻两双频相位独立调控超表面单元的旋转角α、旋转角β相差预设偏转角度的二分之一。