[發(fā)明專利]基于三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的可重構(gòu)相位調(diào)制屏

在審

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• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109687163A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常玉梅;王琳;李波;薄亞明;祝雷
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳海燕

1.一種三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括二維周期排布的人工磁導(dǎo)體單元(17)，所述人工磁導(dǎo)體單元(17)中心對稱，包括上層貼片、中間介質(zhì)基板(15)和底層金屬地面(16)，所述上層貼片包括位于中心位置的大多邊形金屬貼片(1)和四個角的小多邊形金屬貼片，印制在介質(zhì)基板(15)上，并通過金屬化通孔與金屬地面(16)相連；且大多邊形金屬貼片(1)與小多邊形金屬貼片之間由四個PIN二極管相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述大多邊形金屬貼片(1)通過金屬化通孔(2)與金屬地面(16)相連，所述四個小多邊形金屬貼片，第一小多邊形金屬貼片(7)，第二小多邊形金屬貼片(8)，第三小多邊形金屬貼片(9)，第四小多邊形金屬貼片(10)，分別通過第一四分之一圓柱金屬化通孔(11)、第二四分之一圓柱金屬化通孔(12)、第三四分之一圓柱金屬化通孔(13)、第四四分之一圓柱金屬化通孔(14)與金屬地面(16)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述大多邊形金屬貼片(1)為正方形及在四周加上一定寬度的矩形實心貼片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一小多邊形金屬貼片(7)、第二小多邊形金屬貼片(8)、第三小多邊形金屬貼片(9)和第四小多邊形金屬貼片(10)為小正方形及在一側(cè)加上一定寬度的矩形實心貼片。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一小多邊形金屬貼片(7)、第二小多邊形金屬貼片(8)、第三小多邊形金屬貼片(9)和第四小多邊形金屬貼片(10)為四個形狀完全相同的金屬貼片，擺放方向不同，每一個小多邊形金屬貼片都能與其相鄰的三個周期單元中的小多邊形金屬貼片，構(gòu)成一個完整的中心對稱的小多邊形金屬貼片(18)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述PIN二極管的兩端設(shè)有與其封裝尺寸相同大小的金屬貼片。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述四個PIN二極管為第一PIN二極管(3)、第二PIN二極管(4)、第三PIN二極管(5)和第四PIN二極管(6)，分別焊接在四個小多邊形金屬貼片(7)、小多邊形金屬貼片(8)、小多邊形金屬貼片(9)、小多邊形金屬貼片(10)與金屬貼片(1)之間，并且都位于介質(zhì)基板(15)上面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，小多邊形貼片(18)在人工磁導(dǎo)體單元(17)對角線延長線上的投影長度、金屬貼片(1)在人工磁導(dǎo)體單元(17)對角線上的投影長度及單個PIN二極管長度之和等于人工磁導(dǎo)體單元(17)的對角線長度。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一四分之一圓柱金屬化通孔(11)、第二四分之一圓柱金屬化通孔(12)、第三四分之一圓柱金屬化通孔(13)和第四四分之一圓柱金屬化通孔(14)為具有相同截面形狀的四分之一圓，擺放方向不同，每一個四分之一圓金屬化通孔都能與其相鄰的三個周期單元中的四分之一圓金屬化通孔構(gòu)成一個完整的圓柱，位于小多邊形金屬貼片(18)的中心位置，半徑與金屬化通孔(2)半徑相同。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，人工磁導(dǎo)體單元(17)以方型晶格形式進行二維周期排列。

11.一種基于如權(quán)利要求1-10所述的三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的可重構(gòu)相位調(diào)制屏，其特征在于，當(dāng)PIN二極管斷開時，中間的大多邊形金屬貼片在低頻段處產(chǎn)生諧振，四個角的小多邊形金屬貼片在高頻段處產(chǎn)生諧振；當(dāng)PIN二極管閉合時，大多邊形金屬貼片和四個小多邊形金屬貼片構(gòu)成一個整體，在第三個頻率點處發(fā)生諧振；通過控制PIN二極管的開關(guān)狀態(tài)，三頻人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以在三個頻率處，實現(xiàn)入射波同相反射和反相反射的切換；

在不同的頻段處，通過獨立控制PIN二極管導(dǎo)通的占空比，獨立控制相位調(diào)制屏對三個頻段入射波的吸收效果，使其在三個頻率段自由切換。