[發明專利]一種多功能超表面及隱身天線

有效

• 申請號: 202110366569.X
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113097735B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 伍瑞新;李錫明;郗翔;陳建;吳華兵
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q13/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

1.一種多功能超表面，其特征在于，所述超表面的單元依次包括第一金屬層、第一介質基板、第二金屬層、第二介質基板、第三金屬層、第三介質基板、第四金屬層、第四介質基板和第五金屬層；所述第一金屬層、第二金屬層、第四金屬層、第五金屬層分別設有兩條平行的矩形金屬貼片，兩條矩形金屬貼片的長度相同；所述第一金屬層和第二金屬層的矩形金屬貼片距離單元中心的位置以及貼片寬度相同，但長度不同；所述第四金屬層和第五金屬層的矩形金屬貼片距離單元中心的位置以及貼片寬度相同，但長度不同；所述第二金屬層與第四金屬層的矩形金屬貼片相互正交；所述第三金屬層上設有一個C形金屬開口環；所述超表面在y極化電磁波正向入射時實現透射功能，超表面的相位拋物梯度通過控制C形金屬開口環的開口大小實現，幅度分布通過控制C形金屬開口環的開口旋轉角度實現；在x極化電磁波正向入射時實現波束偏折功能，線性相位梯度通過控制第一金屬層的矩形金屬貼片的長度實現；在y極化電磁波反向入射時實現雷達散射截面（RCS）縮減功能，通過反射相位差180°的兩種單元排布實現；其中x方向為第一金屬層上金屬貼片長度方向，y方向為第一金屬層上金屬貼片寬度方向。

2.根據權利要求1所述的多功能超表面，其特征在于，通過改變C形金屬開口環的開口旋轉角度調控透射幅度，通過改變C形金屬開口環的開口大小調控透射相位。

3.根據權利要求1所述的多功能超表面，其特征在于，所述C形金屬開口環的開口大小在2°到84°，開口旋轉角度在-45°到45°。

4.根據權利要求1所述的多功能超表面，其特征在于，通過改變第一金屬層的矩形金屬貼片的長度調控正向入射的反射相位；通過改變第五金屬層的矩形金屬貼片的長度調控反向入射的反射相位。

5.根據權利要求1所述的多功能超表面，其特征在于，所述第二金屬層和第四金屬層的矩形金屬貼片的長度為單元周期長度，所述第一金屬層和第五金屬層的矩形金屬貼片的長度小于單元周期長度。

6.根據權利要求1所述的多功能超表面，其特征在于，所述第一金屬層的矩形金屬貼片在x方向上組成超單元，超單元中各單元的金屬貼片長度不同；在y方向上排布相同。

7.根據權利要求1所述的多功能超表面，其特征在于，RCS縮減功能通過反射相位差180°的兩種單元分別排布組成兩種超單元，再由兩種超單元隨機排布成陣列實現，其中通過改變第五金屬層的矩形金屬貼片的長度得到相位相差180°的兩種單元。

8.一種隱身天線，其特征在于，包括喇叭饋源和根據權利要求1-7任一項所述的超表面，所述喇叭饋源位于超表面的焦點處。