基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面制造技术

本发明专利技术公开了基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面，其特征在于，该编码超表面由三层结构组成，包括地板层，所述地板层外侧设置有介质层，所述介质层外侧设置有贴片层，该编码超表面为2bit编码超表面，包含四种基本编码单元。本发明专利技术中，贴片层包含的四种基本编码单元可通过旋转90

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面


[0001]本专利技术涉及人工电磁超材料
，尤其涉及基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面。

技术介绍

[0002]新型人工电磁材料是一种具有广泛可调电磁性能的亚波长周期性排布的人工复合材料/结构。通过超材料人们可以实现从“双正”到“双负”的等效介电常数和磁导率调控，进而实现负折射率、逆多普勒效应、完美透射等多种反常效应。
[0003]近年来，超表面的概念被提出，超表面是指一种厚度小于波长的人工层状材料。超表面可实现对电磁波偏振、振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的灵活有效调控。现有的编码超表面的RCS较高，不具有线圆极化转换和波束调控的功能，而且不具备轻质化的特点，使用效果不好。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：为了解决上述问题，而提出的基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面，其特征在于，该编码超表面由三层结构组成，包括地板层，所述地板层外侧设置有介质层，所述介质层外侧设置有贴片层，该编码超表面为2bit编码超表面，包含四种基本编码单元。
[0007]优选地，所述贴片层包含的四种基本编码单元，分别代表“00”、“01”、“10”和“11”。
[0008]优选地，所述贴片层包含的的四个基本单元“00”、“01”、“10”和“11”分别代表0
°
、90
°/>、180
°
和270
°
相位，两两编码单元之间相位差在75
°
～105
°
之内。
[0009]优选地，所述地板层和贴片层为高导宏观石墨烯薄膜。
[0010]优选地，所述介质层的介质基板为PMI等轻质泡沫材料。
[0011]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0012]1、申请中，贴片层包含的四种基本编码单元可通过旋转90
°
并与原单元叠加的方式形成对x、y方向极化波有着不同响应单元的各向异性编码单元，可以使宽带范围内的正入射后向RCS缩减10dB以上，从而在宽带范围内实现RCS缩减、线圆极化转换、波束调控等功能。
[0013]2、申请中，该编码超表面以宏观石墨烯薄膜与PMI为材料进行设计，具有轻质化等特点。
附图说明
[0014]图1示出了根据本专利技术实施例提供的超表面单元侧视结构示意图；
[0015]图2示出了根据本专利技术实施例提供的X极化方向上超表面的四种基本编码单元示
意图，其中,
[0016](a)为代表“00”的基本编码单元示意图；
[0017](b)为代表“01”的基本编码单元示意图；
[0018](c)为代表“10”的基本编码单元示意图；
[0019](d)为代表“11”的基本编码单元示意图；
[0020]图3示出了根据本专利技术实施例提供的两种不同编码排布的超表面示意图；
[0021]图4示出了根据本专利技术实施例提供的仿真结果图，其中，
[0022](a)为该超表面远场辐射图；
[0023](b)为该超表面与纯石墨烯RCS对比结果示意图；
[0024](c)为RCS缩减值示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参阅图1
‑
3，本专利技术提供一种技术方案：
[0027]基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面，该编码超表面由三层结构组成，包括地板层1，地板层1外侧设置有介质层2，介质层2外侧设置有贴片层3，该编码超表面为2bit编码超表面，包含四种基本编码单元。
[0028]具体的，如图1所示，贴片层3包含的四种基本编码单元，分别代表“00”、“01”、“10”和“11”。
[0029]具体的，如图1所示，贴片层3包含的的四个基本单元“00”、“01”、“10”和“11”分别代表0
°
、90
°
、180
°
和270
°
相位，两两编码单元之间相位差在75
°
～105
°
之内。
[0030]具体的，如图1所示，地板层1和贴片层3为高导宏观石墨烯薄膜。
[0031]具体的，如图1所示，介质层2的介质基板为PMI等轻质泡沫材料。
[0032]综上所述，本实施例所提供的基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面，贴片层3包含的四种基本编码单元可通过旋转90
°
并与原单元叠加的方式，形成对x、y方向极化波有着不同响应单元的各向异性编码单元，使宽带范围内的正入射后向RCS缩减10dB以上，从而在宽带范围内实现RCS缩减、线圆极化转换、波束调控等功能；该编码超表面以宏观石墨烯薄膜与PMI为材料进行设计，具有轻质化等特点。
[0033]实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面，其特征在于，该编码超表面由三层结构组成，包括地板层(1)，所述地板层(1)外侧设置有介质层(2)，所述介质层(2)外侧设置有贴片层(3)，该编码超表面为2bit编码超表面，包含四种基本编码单元。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面，其特征在于，所述贴片层(3)包含的四种基本编码单元，分别代表“00”、“01”、“10”和“11”。3.根据权利要求2所述的基于石墨烯的超轻各向异性宽带编码超表面，其特征在于，所述贴片层(3)包含的的四个基本单元“00”、“01”、“10...

【专利技术属性】
技术研发人员：何大平，宋荣国，陈鹏飞，罗考林，方仁强，唐佳杰，
申请(专利权)人：武汉汉烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：