[發(fā)明專(zhuān)利]一種渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010536735.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111682320A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈曉鵬;孔祥林;王偉華;韓奎;趙雷;李海鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q15/00
• 分類(lèi)號(hào): H01Q15/00
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 馬東偉

1.一種渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，用于在天線激勵(lì)下產(chǎn)生渦旋波束，其特征在于，所述渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)包括多個(gè)二維陣列排布的渦旋電磁超表面單元；其中，所述渦旋電磁超表面單元包括由上至下依次層疊設(shè)置的工型金屬單元、中間層介電基板和底層金屬接地板；渦旋電磁超表面單元上的工型金屬單元的旋轉(zhuǎn)角度基于渦旋相位確定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述渦旋電磁超表面單元的周期為p_x＝p_y＝8mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述工型金屬單元包括第一金屬貼片、第二金屬貼片和第三金屬貼片，所述第二金屬貼片的兩端分別連接第一金屬貼片的中點(diǎn)和第二金屬貼片的中點(diǎn)，所述第一金屬貼片與第三金屬貼片分別與第二金屬貼片垂直。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一金屬貼片、第二金屬貼片和第三金屬貼片的寬度均為0.5mm；所述第一金屬貼片與第三金屬貼片的長(zhǎng)度相等且均為3.2mm，第三金屬貼片的長(zhǎng)度為4mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一金屬貼片、第二金屬貼片和第三金屬貼片的材質(zhì)均為銅。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述工型金屬單元的旋轉(zhuǎn)角度是渦旋相位的一半，所述渦旋相位基于渦旋相位分布函數(shù)計(jì)算得到。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述渦旋相位分布函數(shù)的計(jì)算公式為：

式中，為渦旋相位分布函數(shù)，l為OAM模態(tài)數(shù)，x、y分別為渦旋電磁超表面單元中心對(duì)應(yīng)的橫、縱坐標(biāo)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間層介電基板采用聚四氟乙烯玻璃布板，介電常數(shù)為2.65，正切損耗常數(shù)為0.001。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間層介電基板的厚度為3mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦旋電磁超表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底層金屬接地板的材質(zhì)為銅。