一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面制造技术

本发明专利技术公开一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面。包括若干个呈周期性紧密排列的单元结构，每个周期单元结构主要包括两层金属层、一层介质层和连接两层金属层的金属化过孔以及两个PIN二极管。其中，两层金属层分别刻蚀在介质层的上下表面，两个PIN二极管分别嵌入在上下金属层之间。本发明专利技术；设计简单，结构紧凑，具有很好的柔韧性和弯曲度，可以实现曲面共形；采用螺旋弯曲线的形式设计超表面单元，在单元尺寸不变的情况下增加了单元的等效谐振长度，使得等效电感增大；可以实现极化不敏感的特性；可同时或独立地切换不同极化工作状态，实现全极化电磁切换和正交极化控制两种功能。功能。功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面


[0001]本专利技术涉及电磁调控材料
，具体涉及一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面。

技术介绍

[0002]柔性智能蒙皮技术是当前研究的一个热点，具有广阔的应用前景。作为一个重要组成部分，共形超表面技术被广泛应用于不同领域。
[0003]超表面是一种二维周期性阵列结构，具有带通或带阻的电磁特性。它可以选择性地发射或屏蔽特定频带中的电磁波。因此，超表面广泛应用于微波吸收器、天线罩、电磁屏蔽和其他领域。
[0004]目前，对超表面的研究主要集中在平面结构上。然而，在实际应用场景中，超表面通常需要被设计用于物体表面共形。因此，超表面需要在保证其工作性能的同时，仍然具有极好的可弯曲性和表面共形的能力。然而，当前设计的共形超表面单元尺寸较大，进而导致出现角度不稳定和极化敏感的问题。
[0005]为了解决上述问题，有必要使超表面单元结构尽可能的小型化。小型超表面可以使得在有限的应用区域内放置尽可能多的单元。当结构共形在弯曲表面时，可以使超表面在不同的斜入射角下保持稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面，其特征在于：其包括若干个呈周期性紧密排列的单元结构，每个周期单元结构包括两层金属层、一层介质层和连接两层金属层的金属化过孔以及两个PIN二极管；其中，两层金属层分别刻蚀在介质层的上下表面，两个PIN二极管分别嵌入在上下金属层之间；所述两层金属层具体为上表面金属贴片和下表面金属贴片；其中，上表面金属贴片为四臂螺旋结构，由四条盘旋的弯曲线组成；具有旋转对称性；所述下层金属贴片和上层金属贴片完全相同，同样为四臂螺旋结构；上下层相对位置的四条金属弯曲线通过金属化过孔进行连接，四个金属化过孔呈现中心对称分布；所述两层金属层在介质层的上下表面的中心分别包含一对金属焊盘，其中上表面的一对金属焊盘沿垂直方向印刷在介质层的上表面，与沿垂直方向的两条金属弯曲线分别实现电连接，用于焊接沿垂直方向排列的PIN二极管；下表面的一对金属焊盘沿水平方向印刷在介质层的下表面，与沿水平方向的两条金属弯曲线分别实现电连接，用于焊接沿水平方向排列的PIN二极管。2.根据权利要求1所述的一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面，其特征在于：每一条弯曲线由其中一条弯曲线绕单元中心旋转90
°
、180
°
、270
°
得到。3.根据权利要求1所述的一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面，其特征在于：所述的金属化过孔位于靠近单元中心的金属弯曲线拐角处。4.根据权利要求1所述的一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面，其特征在于：所述的介质层采用柔性介质板材，厚度为0.1～0.5mm，介电常数为2.2～4.4。5.根据权利要求4所述的一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面，其特征在于：所述的柔性介质板材包括：聚四氟乙烯高频微波介质基板板材，PDMS聚二甲基硅氧烷介质基板板材、PI聚酰亚胺介质基板板材、PET聚对苯二甲酸乙二醇酯介质基板板材、或Polystyrene聚苯乙烯介质基板板材。6.根据权利要求1所述的一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面，其特征在于：所述的二极管采用最小封装TSLP
‑2‑
19的PIN二极管。7.一种具有高角度稳定性的共形多功能有源超表面阵列，其特征在于：所述的阵列由上述权利要求1
‑
6中任意一项所述的超表面组成，在所述的阵列中，同一列沿垂直方向的若干PIN二极管通过超表面单元串联连接，然后通过额外的馈电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊杰，孙光，冯德军，孔亚盟，宋少秋，隋冉，徐勇，邢世其，王雪松，李永祯，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：