【技术实现步骤摘要】
本申请涉及角反射器，特别是涉及一种基于折纸超表面的宽带角反射器。
技术介绍
1、后向散射增强是指电磁波的主瓣沿入射波反方向反射，导致雷达散射截面(rcs)增强。这种现象在雷达目标探测、敌我识别、海上救援无人机和卫星技术以及生物医学成像等多个领域具有重要应用。
2、传统的后向散射增强器包括角反射器和luneburg透镜，角反射器由金属材料制成，体积大，方向性差，而luneburg透镜的制造需要精确的材料梯度，加工难，造价高，因此出现了超表面角反射器。
3、超表面角反射器是一种利用超表面技术实现的电磁波反射器，它能够对入射的电磁波进行精确的相位调制，从而控制反射波的传播方向。具体地，超表面是由亚波长尺度的人工结构组成的二维平面，这些结构能够对电磁波的相位、振幅和极化状态进行局部调控。
4、相比于传统的角反射器，超表面角反射器的尺寸更小，重量更轻，可集成性好，因此得到了迅速发展。
5、然而，超表面角反射器也存在一些局限性，例如：受限于较窄的工作带宽，超表面针对特定频率进行相位梯度补偿，针对特定频率点时，超表面的性能通常会在该频率点附近表现出最优，然而在频率变化时，对于设计频率之外的频率点，相位延迟不再匹配，相位补偿不再正确，反射波的路径可能会发生变化，无法保证反射波的相干叠加，导致超表面的性能以及后向散射效果下降，所以这种对特定频率的高度优化导致了带宽窄的问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于折纸超表面的宽带
2、一种基于折纸超表面的宽带角反射器，包括：介质层、设在介质层顶部的表面层以及设在介质层底部的地板层；
3、所述表面层包括多个呈矩形阵列分布的超表面单元；
4、所述表面层、所述介质层以及所述地板层从上到下依次相叠后，进行山谷型折纸折叠，以形成多个阵列分布的折纸单元。
5、在一个实施例中，所述折纸单元包括：第一阵列以及与所述第一阵列相连的第二阵列；
6、所述第一阵列和所述第二阵列均包括多个呈矩形阵列分布的超表面单元，所述第一阵列中超表面单元的行数与所述第二阵列中超表面单元的行数相等，且所述第一阵列中超表面单元的列数与所述第二阵列中超表面单元的列数不等。
7、在一个实施例中，所述第一阵列与水平面的夹角以及所述第二阵列与水平面的夹角不等。
8、在一个实施例中，所述第一阵列中超表面单元的列数是所述第二阵列中超表面单元的列数的两倍。
9、在一个实施例中，所述第一阵列中同一列超表面单元的尺寸相同，且不同列超表面单元的尺寸沿朝向第二阵列的方向依次增大。
10、在一个实施例中，所述第二阵列中所有超表面单元的尺寸相同。
11、在一个实施例中，所述第一阵列中超表面单元的最大尺寸与所述第二阵列中超表面单元的尺寸相同。
12、在一个实施例中，所述超表面单元为轴对称结构，包括：从外到内依次间隔套设的第一部分、第二部分以及第三部分；
13、所述第一部分为方环形结构，所述第二部分为一边具有开口的方环形结构，所述第三部分为“u”形结构，且所述第二部分的开口方向与所述第三部分的开口方向相同。
14、在一个实施例中，所述第一部分的宽度不等，所述第二部分的宽度相等，所述第三部分的宽度不等，且所述第一部分的最大宽度、所述第二部分的宽度以及所述第三部分的最大宽度依次增大。
15、在一个实施例中，所述第三部分包括：一个第一枝节以及两个第二枝节；
16、两个所述第二枝节的一个对应端分别与所述第一枝节的两端相连，所述第一枝节的宽度大于所述第二枝节的宽度。
17、上述一种基于折纸超表面的宽带角反射器，将折纸艺术的概念引入到超表面的设计中，超表面单元作为多谐振单元，第一阵列和第二阵列具有不同相位梯度，分别作为一个反射面，通过改变反射面的折叠角度来改变其电磁特性，拓宽角反射器的频带，使形成的角反射器具有宽带性能，在10-12ghz有较高增益，能够将电磁波信号沿入射方向反向传播；将第一阵列和第二阵列分别折叠到25°和45°，并基于此折叠角设计10ghz下斜入射角为45°时的相位梯度超表面单元，超表面利用相位梯度对电磁波进行调制，实现较强的后向散射增强效果，可以将10ghz频点的反向散射特性增强扩展到9.8ghz-11.6ghz带宽都有较好的反向rcs增强的效果，相比基于平面超表面在10ghz设计的相位梯度超表面的带宽，增长1.6-1.8倍，相比传统后向rcs增强反射器，可集成、易共型、可收缩、轻量化，克服了现有超表面角反射器的缺点，解决了现有后向散射增强器质量大、共性差、生产成本高的技术问题，实现了宽带下rcs的提高，尤其适用于雷达目标探测、敌我识别以及海上救援。
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1.一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，包括：介质层、设在介质层顶部的表面层以及设在介质层底部的地板层；
2.根据权利要求1所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述折纸单元包括：第一阵列以及与所述第一阵列相连的第二阵列；
3.根据权利要求2所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第一阵列与水平面的夹角以及所述第二阵列与水平面的夹角不等。
4.根据权利要求3所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第一阵列中超表面单元的列数是所述第二阵列中超表面单元的列数的两倍。
5.根据权利要求2至4任一项所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第一阵列中同一列超表面单元的尺寸相同，且不同列超表面单元的尺寸沿朝向第二阵列的方向依次增大。
6.根据权利要求2至4任一项所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第二阵列中所有超表面单元的尺寸相同。
7.根据权利要求2至4任一项所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第一阵列中超表
8.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述超表面单元为轴对称结构，包括：从外到内依次间隔套设的第一部分、第二部分以及第三部分；
9.根据权利要求8所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第一部分的宽度不等，所述第二部分的宽度相等，所述第三部分的宽度不等，且所述第一部分的最大宽度、所述第二部分的宽度以及所述第三部分的最大宽度依次增大。
10.根据权利要求9所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第三部分包括：一个第一枝节以及两个第二枝节；
...【技术特征摘要】
1.一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，包括：介质层、设在介质层顶部的表面层以及设在介质层底部的地板层；
2.根据权利要求1所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述折纸单元包括：第一阵列以及与所述第一阵列相连的第二阵列；
3.根据权利要求2所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第一阵列与水平面的夹角以及所述第二阵列与水平面的夹角不等。
4.根据权利要求3所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第一阵列中超表面单元的列数是所述第二阵列中超表面单元的列数的两倍。
5.根据权利要求2至4任一项所述的一种基于折纸超表面的宽带角反射器，其特征在于，所述第一阵列中同一列超表面单元的尺寸相同，且不同列超表面单元的尺寸沿朝向第二阵列的方向依次增大。
6.根据权利要求2至4任一项所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：关东方，张青青，杨章飙，刘振，刘永祥，
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：
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