一种宽带高透明度漫反射超表面制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽带高透明度漫反射超表面，包括:透明介质板、编码单元、网栅，透明介质板的第一表面印制的第一编码子单元和第二编码子单元均采用圆环状的贴片，其中圆环的线宽远小于整体结构的尺寸，与第一表面相对的第二表面印制网栅结构，通过此结构，提高了漫反射超表面的占空比，同时保持了高屏蔽度，在工作带宽的范围内反射幅度基本一致，反射相位相差180

【技术实现步骤摘要】
一种宽带高透明度漫反射超表面


[0001]本技术涉及人工电磁材料
，具体涉及一种宽带高透明度漫反射超表面。

技术介绍

[0002]超表面是一种亚波长尺度上的各向异性准周期的二维人工电磁超材料，通过设计亚波长单元的结构及调整其在空间中的排列方式，可以灵活地调节电磁波的状态，比如实现电磁波反射或传输幅度和相位的自由调控，实现极化方式的自由转换等；常见的电磁超表面主要有频率选择表面、电磁带隙结构、超材料吸波体、相位梯度超表面和漫反射超表面等。漫反射超表面依靠其随机的反射相位分布将散射电磁波能量随机分配到各个散射方向以至没有显著的散射主瓣，应用在驾驶座舱、仪器仪表等有光学视窗需求的透明部件上时，对RCS缩减量和漫反射超表面结构的透明度提出了高要求。
[0003]目前的漫反射超表面单元采用低占空比的结构，导致透明度低；现有的超表面采用较透明的导电铟锡氧化物(ITO)方形和圆形图案代替传统的不透明的金属图案，并对这两种图案组成的单元进行一定的随机优化排布，最后得到具有最佳散射效果的超表面，在7.8GHz
‑
15GHz波段内实现10dB以上的雷达散射截面缩减。但为了实现超表面的高屏蔽效果，要使用高电导率的ITO，但导电率越高，ITO的透明度越低，存在整个漫反射超表面的透明度明显降低的问题。

技术实现思路

[0004]因此，本技术提供的一种宽带高透明度漫反射超表面，克服了现有技术中整个漫反射超表面的透明度明显降低的缺陷。
[0005]为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
>[0006]第一方面，本技术实施例提供宽带高透明度漫反射超表面，包括:透明介质板、编码单元、网栅，其中，
[0007]所述透明介质板的第一表面印制M
×
N个周期性排布的编码单元，M≥2，N≥2，与第一表面相对的第二表面印制网栅；
[0008]所述编码单元包括K
×
K个周期性排布的编码子单元，K≥2；所述编码子单元包括：第一编码子单元、第二编码子单元，通过最优编码序列，确定第一编码子单元及第二编码子单元在透明介质板第一表面上的数量和位置；
[0009]所述编码子单元包括等宽的四个二分之一小圆环、四个四分之三大圆环、贴片，其中，小圆环和大圆环通过贴片交替连接，组成封闭的环路，大圆环的半径、小圆环的半径均与贴片的长度相关。
[0010]在一实施例中，所述网栅的结构由正六边形贴片组成。
[0011]在一实施例中，第一编码子单元和第二编码子单元的尺寸与该两个编码子单元反射特性的幅度一致，相位差为180
°±
30
°
。
[0012]在一实施例中，第一编码子单元、第二编码子单元的结构均采用不同半径的大圆环及小圆环组成。
[0013]在一实施例中，在M
×
N个周期性排布的编码单元中，第一编码子单元采用第一小圆环半径为r11，第一贴片长度为l1，第二大圆环半径为r12的结构；
[0014]第二编码子单元采用第二小圆环半径为r21，第二贴片长度为l2，第二大圆环半径为r22的结构；其中，r11＝r21，l1<l2，r12<r22。
[0015]在一实施例中，所述透明介质板，采用PMMA、石英和PET中的任意一种光学透明材料。
[0016]在一实施例中，所述编码子单元，其所有大圆环和小圆环均有一条直径所在直线的交点位于每个编码子单元的中心。
[0017]本技术技术方案，具有如下优点：
[0018]本技术提供的宽带高透明度漫反射超表面，包括:透明介质板、编码单元、网栅，透明介质板的第一表面印制的第一编码子单元和第二编码子单元均采用圆环状的贴片，其中圆环的线宽远小于整体结构的尺寸，与第一表面相对的第二表面印制网栅结构，通过此结构，提高了漫反射超表面的占空比，同时保持了高屏蔽度，在工作带宽的范围内反射幅度基本一致，反射相位相差180
°
左右，与现有技术相比，在实现10.2GHz
‑
14.7GHz的宽带范围内大于10dB的RCS缩减特性的同时，有效提高了漫反射超表面的透明度。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本技术实施例提供的宽带高透明度漫反射超表面的整体结构示意图；
[0021]图2为本技术实施例提供的宽带高透明度漫反射超表面的周期性排布的编码单元的结构示意图；
[0022]图3为本技术实施例提供的宽带高透明度漫反射超表面的网栅结构示意图；
[0023]图4为本技术实施例提供的宽带高透明度漫反射超表面的第一编码子单元结构示意图；
[0024]图5为本技术实施例提供的宽带高透明度漫反射超表面的第二编码子单元结构示意图；
[0025]图6(a)
‑
(b)为本技术实施例提供的宽带高透明度漫反射超表面的基本单元的反射幅度和反射相位的仿真结果图；
[0026]图7(a)
‑
(c)为本技术实施例提供由平面波垂直入射时,分别在11GHz、15GHz、18GHz下的散射场示意图；
[0027]图8为本技术实施例提供的由平面波垂直入射时，与相同尺寸的金属平板比较后双站RCS缩减的曲线图；
[0028]图9为本技术实施例提供的由平面波倾斜15
°
、30
°
、45
°
入射时，与相同尺寸的金属平板比较后双站RCS缩减的曲线图。
具体实施方式
[0029]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带高透明度漫反射超表面，其特征在于，包括:透明介质板、编码单元、网栅，其中，所述透明介质板的第一表面印制M
×
N个周期性排布的编码单元，M≥2，N≥2，与第一表面相对的第二表面印制网栅；所述编码单元包括K
×
K个周期性排布的编码子单元，K≥2；所述编码子单元包括：第一编码子单元、第二编码子单元，通过最优编码序列，确定第一编码子单元及第二编码子单元在透明介质板第一表面上的数量和位置；所述编码子单元包括等宽的四个二分之一小圆环、四个四分之三大圆环、贴片，其中，小圆环和大圆环通过贴片交替连接，组成封闭的环路，大圆环的半径、小圆环的半径均与贴片的长度相关。2.根据权利要求1所述的宽带高透明度漫反射超表面，其特征在于，所述网栅的结构由正六边形贴片组成。3.根据权利要求1所述的宽带高透明度漫反射超表面，其特征在于，第一编码子单元和第二编码子单元的尺寸与该两个编码子单元反射特性的幅度一致，相位差为180
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈建忠，郑纬宇，张成伟，陈源宝，陈佳，
申请(专利权)人：人民华智通讯技术有限公司，
类型：新型
国别省市：