用于调控的超表面的制作方法

本申请属于无线通信，具体涉及一种用于调控的超表面。

背景技术：

1、通常一副天线或者智能超表面仅具有一种极化。为了适应现代电子战大纵深、全方位、高机动和战场信息密集多变等的特点，对极化自适应要求日益迫切。为此，极化可调的多极化天线在现代雷达、通信及电子侦察与干扰等领域具有重要的新用途。为了获得多极化波，通常需要设计复杂的馈电系统或者旋转笨重的阵列天线。因此极化可控的超表面转换器在实际应用中则尤为重要，在通信领域和电场抗干扰方面具有潜在应用价值。然而，目前的超表面对电磁波的调控效率较低。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种用于调控的超表面，以解决目前的超表面对电磁波的调控效率较低的问题。

2、为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

3、第一方面，提供了一种用于调控的超表面，包括多个超表面单元，其中：

4、每个所述超表面单元包括交替排列的第一基片集成波导siw单元和第二siw单元，所述第一siw单元被配置为将水平极化波偏转为垂直极化波，且对垂直极化波进行全反射；所述第二siw单元被配置为将垂直极化波偏转为水平极化波，且对水平极化波进行全反射。

5、可选的，所述多个超表面单元以棋盘格的方式排列。

6、可选的，所述第一siw单元包括由上到下依次层叠的第一金属贴片、第一介质基板、第二金属贴片、第二介质基板和第三金属贴片，其中，所述第一金属贴片上刻蚀有朝垂直方向延伸的矩形槽，所述第三金属贴片上刻蚀有朝水平方向延伸的矩形槽，所述第二金属贴片上包括第一刻蚀槽，所述第一刻蚀槽的延伸方向与所述第二金属贴片的对角线方向相同；

7、所述第二siw单元包括由上到下依次层叠的第四金属贴片、第三介质基板、第五金属贴片、第四介质基板和第六金属贴片，其中，所述第四金属贴片上刻蚀有朝水平方向延伸的矩形槽，所述第六金属贴片上刻蚀有朝垂直方向延伸的矩形槽，所述第五金属贴片上包括第二刻蚀槽，所述第二刻蚀槽的延伸方向与所述第五金属贴片的对角线方向相同，且所述第二刻蚀槽的延伸方向与所述第一刻蚀槽的延伸方向相同。

8、可选的，每个所述超表面单元包括两个第一siw单元和两个第二siw单元，所述两个第一siw单元中的一个第一siw单元相对于另一个第一siw单元旋转180度排列，所述两个第二siw单元中的一个第二siw单元相对于另一个第二siw单元旋转180度排列。

9、可选的，每个所述超表面单元的传输特征具体为：对于水平极化波和垂直极化波的激励，每个所述超表面单元的共极化透射效率为0，且每个所述超表面单元的交叉极化透射效率为1。

10、可选的，所述第一siw单元还包括：沿着所述第一siw单元的周围周期排列的金属化通孔；所述第二siw单元还包括：沿着所述第二siw单元的周围周期排列的金属化通孔。

11、可选的，所述第一刻蚀槽和所述第二刻蚀槽采用双箭头形状。

12、可选的，所述第一介质基板、所述第二介质基板、所述第三介质基板和所述第四介质基板采用微波复合材料。

13、可选的，所述第一介质基板、所述第二介质基板、所述第三介质基板和所述第四介质基板的介电常数为2.4。

14、可选的，所述第一siw单元和所述第二siw单元的尺寸一样。

15、在本申请实施例中，超表面包括多个超表面单元，且每个所述超表面单元包括交替排列的第一siw单元和第二siw单元，所述第一siw单元被配置为将水平极化波偏转为垂直极化波，且对垂直极化波进行全反射；所述第二siw单元被配置为将垂直极化波偏转为水平极化波，且对水平极化波进行全反射。由此，当旋转本实施例中的超表面时，借助第一siw单元和第二siw单元的传输特征，可以对线极化波入射实现极化任意偏转，以及对圆极化波入射实现交叉极化转换且转换后圆极化波的相位可以任意调控，从而提升对电磁波的调控效率。

技术特征：

1.一种用于调控的超表面，其特征在于，包括多个超表面单元，其中：

2.根据权利要求1所述的超表面，其特征在于，所述多个超表面单元以棋盘格的方式排列。

3.根据权利要求1所述的超表面，其特征在于，所述第一siw单元包括由上到下依次层叠的第一金属贴片、第一介质基板、第二金属贴片、第二介质基板和第三金属贴片，其中，所述第一金属贴片上刻蚀有朝垂直方向延伸的矩形槽，所述第三金属贴片上刻蚀有朝水平方向延伸的矩形槽，所述第二金属贴片上包括第一刻蚀槽，所述第一刻蚀槽的延伸方向与所述第二金属贴片的对角线方向相同；

4.根据权利要求1至3任一项所述的超表面，其特征在于，每个所述超表面单元包括两个第一siw单元和两个第二siw单元，所述两个第一siw单元中的一个第一siw单元相对于另一个第一siw单元旋转180度排列，所述两个第二siw单元中的一个第二siw单元相对于另一个第二siw单元旋转180度排列。

5.根据权利要求1至3任一项所述的超表面，其特征在于，每个所述超表面单元的传输特征具体为：对于水平极化波和垂直极化波的激励，每个所述超表面单元的共极化透射效率为0，且每个所述超表面单元的交叉极化透射效率为1。

6.根据权利要求3所述的超表面，其特征在于，所述第一siw单元还包括：沿着所述第一siw单元的周围周期排列的金属化通孔；

7.根据权利要求3所述的超表面，其特征在于，所述第一刻蚀槽和所述第二刻蚀槽采用双箭头形状。

8.根据权利要求3所述的超表面，其特征在于，

9.根据权利要求3所述的超表面，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的超表面，其特征在于，所述第一siw单元和所述第二siw单元的尺寸相同。

技术总结
本申请公开了一种用于调控的超表面，属于无线通信技术领域。本申请实施例中的用于调控的超表面包括多个超表面单元，其中：每个所述超表面单元包括交替排列的第一基片集成波导SIW单元和第二SIW单元，所述第一SIW单元被配置为将水平极化波偏转为垂直极化波，且对垂直极化波进行全反射；所述第二SIW单元被配置为将垂直极化波偏转为水平极化波，且对水平极化波进行全反射。由此，通过上述超表面，可以提升对电磁波的调控效率。

技术研发人员：程强,刘伟,戴俊彦,崔铁军,张雁茗,李亚,何洪俊,王启星
受保护的技术使用者：中国移动通信有限公司研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23