[發明專利]一種透射型極化轉換超表面

有效

• 申請號: 201710600208.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107565224B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張福恒;楊國敏;金亞秋
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01Q15/24
• 分類號: H01Q15/24
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種透射型極化轉換超表面，其特征在于，由若干個結構相同的單元周期性排列組成，每個單元均由三層金屬貼片和兩層介質基板組成；所述的超表面單元頂層和底層金屬貼片結構相同，中間層金屬貼片由刻蝕了一字形縫隙的矩形環、矩形邊框和耶路撒冷十字組成，每兩層金屬貼片間為一層介質基板；

所述矩形環共刻蝕四條一字形縫隙，分別沿水平方向和垂直方向，每條一字形縫隙和矩形環內壁的距離相等，四條縫隙寬度相等，沿同一方向刻蝕的縫隙長度相等；

所述的耶路撒冷十字的中心和矩形環的中心重疊，所述的耶路撒冷十字由兩個正交的“I”形金屬臂組成，分別為垂直“I”形金屬臂和水平“I”形金屬臂，“I”形金屬臂包含中部垂直金屬線和兩端水平金屬線，或中部水平金屬線和兩端垂直金屬線， 兩條“I”形金屬臂的各個部分寬度相等。

2.根據權利要求1所述的透射型極化轉換超表面，其特征在于，當空氣中的線極化電磁波入射到所述轉換超表面的一側表面上時,極化轉換的每個單元都產生諧振，使得透射的電磁波在水平方向和垂直方向幅度相等，相位相差90度，并從另一側表面輻射出去，從而完成線極化到圓極化的轉換。

3.根據權利要求1所述的透射型極化轉換超表面，其特征在于，超表面單元的頂層金屬貼片刻蝕有十字形縫隙，該十字形縫隙在水平方向和垂直方向的長度相同，寬度不同，頂層金屬貼片和底層金屬貼片結構相同。

4.根據權利要求1或3所述的透射型極化轉換超表面，其特征在于，所述的垂直“I”形金屬臂中部垂直金屬線和水平“I”形金屬臂中部水平金屬線長度不同，所述的垂直“I”形金屬臂兩端水平金屬線和水平“I”形金屬臂兩端垂直金屬線長度不同。

5.根據權利要求4所述的透射型極化轉換超表面，其特征在于，所述的垂直“I”形金屬臂兩端水平金屬線和水平“I”形金屬臂兩端垂直金屬線到矩形環內壁的距離相等。

6.根據權利要求5所述的透射型極化轉換超表面，其特征在于，所述的矩形邊框為不連續結構，邊框的四條邊的中心位置均開有槽，其中水平方向的槽和垂直方向的槽長度不同。

7.根據權利要求1、3、5或6所述的透射型極化轉換超表面，其特征在于，所述的矩形邊框寬度和耶路撒冷十字寬度相等，邊框位于矩形環的內部，邊框的四條邊到矩形環內壁的距離相等。

8.根據權利要求7所述的透射型極化轉換超表面，其特征在于，所述的金屬均為銅箔，所述的透射型極化轉換超表面，在水平方向和垂直方向單元數量一致。