一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面及其控制方法。将m×n个微结构单元进行排布、连接得到可重构太赫兹超表面；微结构单元从上至下依次由谐振结构层、基底层、金属层组成；谐振结构层由a块主谐振结构与b块开关元件构成，m、n、a和b均为正整数。开关元件为可调材料，分布在主谐振结构边缘与谐振结构层边缘之间，以连接相邻两个微结构单元的主谐振结构。由外部激励控制开关元件材料的状态转化，使主谐振结构之间形成电连接，从而改变超表面等效电路的结构，改变相位梯度单元排布，进而形成所需的相位编码模式，实现双态独立编码。与现有技术相比，本发明专利技术能够实现多种波束调控功能，具有高效、灵活性强、稳定性好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超表面，尤其是涉及一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面及其控制方法。

技术介绍

1、在6g通信中应用太赫兹波需要构建基于超表面器件的可重构智能表面(reconfigurable intelligence surface，ris)平台，以动态调控通信信道并增强信号覆盖。具有相位梯度的太赫兹超表面能够实现太赫兹波束的异常偏转，是构建ris平台的重要器件。超表面结构分为动态和静态两类，初期的静态超表面结构一旦确定，其特定的相位分布特性便固定下来，无法适应变化的电磁波调控需求，因而不能满足6g太赫兹通信对高度智能和自适应系统的要求。动态可重构智能超表面更符合技术发展趋势，超表面可以与可调材料如二氧化钒(vo2)、ge2sb2te5(gst)、液晶、石墨烯、可调器件如二极管或微机电系统(micro electro mechanical system，mems)结合，形成智能可调超表面。

2、尽管可调材料如vo2、石墨烯、液晶和gst在太赫兹波段应用中展现了显著的潜力，现有技术在材料制备和应用方面仍存在一些挑战。传统设计通常通过调整超表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面，其特征在于，所述可重构太赫兹超表面由m×n个微结构单元进行排布、连接组成，其中，m和n均为正整数；

2.根据权利要求1所述的一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面，其特征在于，所述谐振结构层上设置可调谐振元件(3)，且可调谐振元件(3)为可调材料。

3.根据权利要求2所述的一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面控制方法，其特征在于，通过改变所述可调谐振元件(3)材料的相态，在谐振结构层形成内部谐振贴片，与金属层(5)构成谐振腔，用于增强谐振效应。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种实现双态独立编码的可...

【技术特征摘要】

1.一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面，其特征在于，所述可重构太赫兹超表面由m×n个微结构单元进行排布、连接组成，其中，m和n均为正整数；

2.根据权利要求1所述的一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面，其特征在于，所述谐振结构层上设置可调谐振元件(3)，且可调谐振元件(3)为可调材料。

3.根据权利要求2所述的一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面控制方法，其特征在于，通过改变所述可调谐振元件(3)材料的相态，在谐振结构层形成内部谐振贴片，与金属层(5)构成谐振腔，用于增强谐振效应。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面，其特征在于，所述可调材料包括vo2、石墨烯、gst或液晶，可调材料的性质通过电场、磁场、光、应力、温度、化学环境或其他外部激励调节，从而实现改变相态，即实现可调材料状态在双态之间转化。

5.根据权利要求4所述的一种实现双态独立编码的可重构太赫兹超表面，其特征在于，所述双态即为可调材料性质变化前后的两种态，包括vo2的金属态与绝缘态、gst的晶态与非晶态和液晶的各向同性态与各向异性态。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丰瑗，李忠滔，杜佳乐，韩可心，锁宇晨，王楠，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：