【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人工电磁材料的，特别涉及一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩。
技术介绍
1、超表面是由人工设计的亚波长单元按周期或非周期方式排列而成的二维结构。归功于其对电磁波的振幅、相位、波前、色散、偏振态、角动量等的精准调控能力，在光电子学、量子光学、光子学等领域受到广泛关注。例如，在2017年，luo等人提出了透射型超表面实现近100％效率的光子自旋霍尔效应(期刊phy.rev.appl.7,044033,2017.)。在2022年，zheng等人利用超表面在太赫兹波段产生纵向变化的矢量涡旋光束(期刊laser photon rev,16(10):2200236,2022.)，在光束传播的方向上进行不同矢量涡旋光束的集成。
2、随着电子对抗、雷达探测技术的发展，天线罩的隐身性能受到越来越多的关注。频率选择表面(frequency selective surface,fss)天线罩是当前应用最广泛的隐身天线罩。fss具有在天线工作频带内高选择性透过、频带外全反射的特点。将fss技术与锥形、尖劈状等共形天线罩结合，能够实现频带外隐身。它的原理是将来波信号镜面反射到其镜像方向，降低来波方向的雷达散射截面(radar cross section,rcs)。但是，fss天线罩对于平面天线罩、小曲率外形天线罩没有隐身效果。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，通过在频带外超表面的光子自旋霍尔效
2、单元结构，该单元结构包括上介质层与上介质层紧贴设置的下介质层，下介质层的上表面上蚀刻有上层金属结构，下介质层的下表面上蚀刻有下层金属结构；
3、上介质层为阻抗匹配层与保护，且上介质层厚度为h1，通过调节上介质层的材料与厚度实现结构整体的等效阻抗与自由空间波阻抗在宽频段、宽角度相匹配；
4、上层金属结构为改进的“工”字型金属结构，通过调节上层金属结构的参数能够调节超表面的谐振频点数目，实现多个谐振，展宽rcs减缩带宽，调节上层金属结构的旋转角度能够实现光子自旋霍尔效应，调节超表面对反射波的极化和反射波束指向，实现宽角域的隐身。
5、优选的，下层金属结构为圆环形缝隙金属结构，通过调节圆环缝隙的圆环半径和圆环缝隙能够调节通带的频点和带宽，实现特定频带电磁波的透过。
6、优选的，单元结构以周期数目沿x轴方向以旋转排布形成天线罩，该周期数目n满足
7、优选的，单元结构的尺寸决定了对反射波的波束指向角度，反射波束指向角度θr满足θr＝sin-1(θ0±λ/p)，其中λ是目标频点自由空间波长，p是单元周期，θ0是电磁波入射角。
8、优选的，上介质层与下介质层的材料为fr4、陶瓷或复合材料。
9、优选的，上层金属结构与下层金属结构为铜或铝的导套，厚度为0.018mm或0.036mm。
10、本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：本专利技术设计的结构具有频带内高选择性透过、频带外宽带宽角度全极化隐身的特性。通过在上层构造多谐振的金属结构，在超过82.0％对带宽内实现了超过10db以上的rcs减缩效果，适用于宽带隐身；通过在下层构造圆环缝隙金属结构，在通带内具有低于1db的插入损耗。本专利技术设计的结构具有宽角域和全极化隐身。缩小周期尺寸实现宽的rcs减缩角域；对称结构保障了，对于任意极化入射角，该结构在宽带范围内仍具有超过10db的rcs减缩性能。本专利技术设计的介质材料和金属结构紧密贴合，没有空气间隔，具有低剖面、紧凑结构的优点。本专利技术设计的天线罩最上层是介质层，在结构上是一种保护层，提高防腐蚀、耐酸碱、延长使用寿命。
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1.一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，其特征在于，下层金属结构(4)为圆环形缝隙金属结构，通过调节圆环缝隙的圆环半径和圆环缝隙能够调节通带的频点和带宽，实现特定频带电磁波的透过。
3.如权利要求2所述的一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，其特征在于，单元结构以周期数目沿x轴方向以旋转排布形成天线罩，该周期数目n满足
4.如权利要求3所述的一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，其特征在于，单元结构的尺寸决定了对反射波的波束指向角度，反射波束指向角度θr满足θr＝sin-1(θ0±λ/p)，其中λ是目标频点自由空间波长，p是单元周期，θ0是电磁波入射角。
5.如权利要求4所述的一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，其特征在于，上介质层(1)与下介质层(3)的材料为FR4、陶瓷或复合材料。
6.如权利要求1所述的一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，其特征在于，上层金属结构(2)与下层金属结构(4)为铜或铝
...【技术特征摘要】
1.一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，其特征在于，下层金属结构(4)为圆环形缝隙金属结构，通过调节圆环缝隙的圆环半径和圆环缝隙能够调节通带的频点和带宽，实现特定频带电磁波的透过。
3.如权利要求2所述的一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线罩，其特征在于，单元结构以周期数目沿x轴方向以旋转排布形成天线罩，该周期数目n满足
4.如权利要求3所述的一种基于光子自旋霍尔效应超表面的隐身天线...
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