[發(fā)明專(zhuān)利]超材料單元、超表面、電磁設(shè)備、編碼方法及終端設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011216355.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112332102B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)偉康;王啟東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q15/00
• 分類(lèi)號(hào): H01Q15/00;H01Q1/36
• 代理公司: 北京知迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11628
• 代理人: 付珍;王勝利

1.一種超材料單元，其特征在于，包括：

反射部；

位于所述反射部下方的第一介質(zhì)部，所述第一介質(zhì)部朝向所述反射部的表面開(kāi)設(shè)有容納第一工作流體的第一儲(chǔ)液槽和容納有第一工作流體的第二儲(chǔ)液槽；

以及位于所述反射部上方的第二介質(zhì)部，所述第二介質(zhì)部遠(yuǎn)離所述反射部的表面開(kāi)設(shè)有容納第二工作流體的電解液槽，所述電解液槽與所述第一儲(chǔ)液槽和所述第二儲(chǔ)液槽連通；

所述超材料單元的狀態(tài)包括非填充狀態(tài)和填充狀態(tài)；當(dāng)超材料單元處于非填充狀態(tài)，所述第一工作流體包括液態(tài)金屬和電解液，所述第二工作流體為電解液；當(dāng)施加在所述第一儲(chǔ)液槽內(nèi)電解液的電壓與施加在所述第二儲(chǔ)液槽內(nèi)電解液的電壓存在電壓差時(shí)，所述超材料單元處于填充狀態(tài)，所述第二工作流體至少包括液態(tài)金屬；

當(dāng)停止施加電壓時(shí)，所述電解液槽中的液態(tài)金屬在重力作用下回流到所述第一儲(chǔ)液槽和所述第二儲(chǔ)液槽中，所述超材料單元轉(zhuǎn)變?yōu)榉翘畛錉顟B(tài)；

所述超材料單元還包括第一電極和第二電極；其中，

所述第一電極與所述第一儲(chǔ)液槽內(nèi)的電解液電接觸；

所述第二電極與所述第二儲(chǔ)液槽內(nèi)的電解液電接觸；

所述第二介質(zhì)部和所述反射部均開(kāi)設(shè)有連通所述第一儲(chǔ)液槽與所述電解液槽的第一通孔以及連通所述第二儲(chǔ)液槽與所述電解液槽的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔容納有電解液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料單元，其特征在于，當(dāng)施加在所述第一儲(chǔ)液槽內(nèi)電解液的電壓與施加在所述第二儲(chǔ)液槽內(nèi)電解液的電壓之間的電壓差為0.5V～5V時(shí)，所述超材料單元處于填充狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料單元，其特征在于，所述電解液槽的輪廓形狀為規(guī)則形狀或異形形狀；和/或，

所述電解液所含有的電解質(zhì)為NaOH、HCl或NaCl；和/或，

所述液態(tài)金屬包括鎵基液態(tài)金屬合金、銦基液態(tài)金屬合金、錫基液態(tài)金屬合金、鉍基液態(tài)金屬合金中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料單元，其特征在于，所述第一電極為陽(yáng)極，所述第二電極為陰極；或，

所述第一電極為陰極，所述第二電極為陽(yáng)極。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料單元，其特征在于，所述第一電極的一端伸入所述第一介質(zhì)部，并至少在所述第一儲(chǔ)液槽的槽底裸露；所述第二電極的一端伸入所述第一介質(zhì)部，并至少在所述第二儲(chǔ)液槽的槽底裸露；和/或，

所述第一電極和所述第二電極的材料均為耐輻射金屬或石墨。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的超材料單元，其特征在于，所述超材料單元還包括位于所述第二介質(zhì)部上表面的第三介質(zhì)部，所述第三介質(zhì)部密封所述電解液槽；所述第三介質(zhì)部與所述第二介質(zhì)部一體成型或分體設(shè)置；

所述第一介質(zhì)部、所述第二介質(zhì)部、所述第三介質(zhì)部中的至少一個(gè)為有機(jī)基板、陶瓷基板或硅片。

7.一種超表面，其特征在于，所述超表面包括多個(gè)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的超材料單元。

8.一種電磁設(shè)備，其特征在于，所述電磁設(shè)備應(yīng)用權(quán)利要求7所述的超表面，其中，所述電磁設(shè)備為雷達(dá)隱身設(shè)備、微波成像設(shè)備或天線。

9.一種編碼方法，其特征在于，應(yīng)用權(quán)利要求7所述超表面，所述編碼方法包括：

接收電磁調(diào)制信息，所述電磁調(diào)制信息包括目標(biāo)編碼參數(shù)；

根據(jù)所述電磁調(diào)制信息從預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系確定重構(gòu)控制策略，所述重構(gòu)控制策略包括符合所述電磁調(diào)制信息的多個(gè)超材料單元的狀態(tài)信息；所述預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系包括多個(gè)所述超材料單元的狀態(tài)信息與所述超表面具有的編碼方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所述重構(gòu)控制策略控制各個(gè)超材料單元的狀態(tài)，使得所述超表面所具有的編碼方式滿足所述電磁調(diào)制信息。

10.一種終端設(shè)備，其特征在于，包括：處理器以及與處理器耦合的通信接口；所述處理器用于運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序或指令，以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求9所述編碼方法。

11.一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有指令，當(dāng)所述指令被運(yùn)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求9所述編碼方法。