本技术涉及人工电磁材料技术领域,公开了一种基于电控的相位编码超表面结构,包括从上至下依次设置的顶部单元结构层、第一介质基板层、中间接地层、第二介质基板层和底部偏置层,所述顶部单元结构层包括两个呈C形的金属贴片,两个金属贴片的开口背对设置,且所述两个金属贴片之间连接有PIN二极管,每个所述金属贴片分别通过金属过孔与所述底部偏置层连接,所述底部偏置层外接电压源。本发明采用电控的控制方式可以快速方便地改变超表面单元的电磁响应,解决了传统超表面一旦被设计制造完成后,其电磁波响应及电磁功能就被固化,无法应对复杂电磁系统需求的问题,并为智能超表面设计提供一条新的思路,满足了实际中智能元器件对高集成度的要求。
背景技术
超材料是由亚波长人工结构按照周期性或准周期性排列的,具有自然材料不具备的非凡物理性质的人工材料,在光学、电子、物理、材料等领域引起了广泛的关注。超材料的性质源于精细设计的人工结构,可以根据需要进行定制,为人工材料设计提供了全新的设计方法和研究范式。作为二维形式的超材料,超表面几乎可以调制电磁波的所有特性,如振幅、相位、极化方式和传播模式,为操纵电磁波提供了前所未有的自由度。到目前为止,各种各样的功能性超表面已经被提出,如平面反光镜、光学可变器件、微波成像仪、光学元件,具有巨大的应用潜力。
然而这些超表面功能单一,不能满足实际应用中对高集成度的要求,所以一些强大的复用型多功能超表面被构建出来,通常通过超表面单元组合、各向异性超表面单元极化复用、色散波长复用等技术实现多功能的集成。然而由于电磁功能是预先设置的,因此这些超表面被称为静态超表面,这些静态超表面的电磁功能无法根据需求进行更改,极大的限制了其在实际应用中的发展。
实现思路