一种基于谐振开口的数字编码超表面的制作方法

技术特征：
1.一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，包括：若干超表面单元，其中，任一超表面单元包括从上至下依次设置的超表面层(1)、接地板(3)以及偏置电路层(5)；所述超表面层(1)表面的一侧设置有至少一个第一谐振开口(6)，所述超表面层(1)表面的另一侧设置有至少一个第二谐振开口(7)，其中，所述第一谐振开口(6)与所述第二谐振开口(7)的数量相同，且相对设置；任一第一谐振开口(6)和任一第二谐振开口(7)内分别设置有一二极管(8)，其中，所述二极管(8)的阴极电连接所述接地板(3)，所述二极管(8)的阳极电连接所述偏置电路层(5)，且所述偏置电路层(5)用于向所述二极管(8)提供不同的偏置电压，以利用不同的偏置电压控制所述二极管(8)的导通与截止，以便基于所述二极管(8)的通断来控制对应侧的第一谐振开口(6)或第二谐振开口(7)工作。2.根据权利要求1所述的一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，所述超表面层(1)的表面开有若干第一金属化通孔(9)，其中，任一第一谐振开口(6)和任一第二谐振开口(7)分别对应一所述第一金属化通孔(9)；所述接地板(3)上绝缘布置有与所述第一金属化通孔(9)位置一一对应的第二金属化通孔，所述偏置电路层(5)上开有与所述第二金属化通孔位置一一对应的第三金属化通孔，其中，任一第一金属化通孔(9)与对应位置处的第二金属化通孔和第三金属化通孔之间形成导电通路，且任一第一谐振开口(6)和任一第二谐振开口(7)内二极管(8)的阳极通过对应侧的第一金属化通孔(9)、第二金属化通孔以及第三金属化通孔电连接所述偏置电路层(5)。3.根据权利要求2所述的一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，所述接地板(3)上开有与所述第二金属化通孔数量相同的绝缘孔(10)，其中，任一绝缘孔(10)内设置有一所述第二金属化通孔，且任一绝缘孔(10)与对应的第二金属化通孔之间填充有绝缘材料。4.根据权利要求2所述的一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，任一第一谐振开口(6)和任一第二谐振开口(7)内二极管(8)的阳极分别通过一相位延迟线(11)电连接对应侧的第一金属化通孔(9)。5.根据权利要求4所述的一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，所述相位延迟线(11)采用导线或导电贴片。6.根据权利要求1所述的一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，所述偏置电路层(5)的一侧设置有第一偏置电路(12)，所述偏置电路层(5)的另一侧设置有第二偏置电路(13)，其中，任一第一谐振开口(6)内二极管(8)的阳极电连接所述第一偏置电路(12)，任一第二谐振开口(7)内二极管(8)的阳极电连接所述第二偏置电路(13)。7.根据权利要求1所述的一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，所述超表面层(1)上还设置有金属贴片(14)，其中，所述金属贴片(14)设置于所述第一谐振开口(6)和所述第二谐振开口(7)之间，且任一二极管(8)的阴极电连接所述金属贴片(14)；所述超表面层(1)上还设置有第四金属化通孔(15)，其中，所述第四金属化通孔(15)的一端电连接所述金属贴片(14)，且所述第四金属化通孔(15)的另一端电连接接地板(3)。8.根据权利要求1所述的一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，还包括：上层介质基板(2)和下层介质基板(4)，其中，所述上层介质基板(2)位于所述超表面层(1)
与所述接地板(3)之间，所述下层介质基板(4)位于所述接地板(3)与所述偏置电路层(5)之间。9.根据权利要求8所述的一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，所述超表面层(1)、所述上层介质基板(2)、所述接地板(3)、所述下层介质基板(4)以及所述偏置电路层(5)的中心位于同一条直线上。10.根据权利要求8所述的一种基于谐振开口的数字编码超表面，其特征在于，所述超表面层(1)贴装在所述上层介质基板(2)的上表面上，所述接地板(3)贴装于所述上层介质基板(2)的下表面上，且所述下层介质基板(4)的下表面贴装有所述偏置电路层(5)。

技术总结
本发明公开了一种基于谐振开口的数字编码超表面，本发明将谐振开口结构引入到超表面设计中，通过调整谐振开口的尺寸，则可改变其表面感应电流的分布，从而改变谐振频率，产生不同的相位差；同时，本发明在谐振开口内设置有二极管，可控制二极管的通断来决定对应谐振开口的工作，从而实现多个相位差的调整；另外，将谐振开口引入超表面，在扩展到更高bit时，只需增加更多的谐振开口，且扩展所需的二极管与谐振开口的数量相同，而无需设置多个二极管；由此，本发明所提供的数字编码超表面，结构简单，可实现更高bit的快速扩展，且扩展成本低，适应于在无线通信、卫星通信和雷达通信等领域广泛推广与应用。广泛推广与应用。广泛推广与应用。


技术研发人员：邱才明 张佳楠 时豪 朱椿
受保护的技术使用者：华工未来科技（江苏）有限公司
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2023/2/3