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申请/专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所

摘要：本发明涉及一种工作在Ku波段的高效宽带1比特透射超表面单元，旨在解决有源透射超表面单元设计损耗高、带宽窄的问题。超表面单元采用接收‑辐射型结构，由上至下包括接收贴片层、第一介质层、馈电层、半固化片层、地层、第二介质层和辐射贴片层。接收贴片层上中心贴片与左右贴片之间各加载一个PIN二极管，通过交替打开和关闭两个PIN二极管，可以在接收贴片上激发出反向表面电流，从而产生180°的相位差。辐射贴片与接收贴片通过贴片中心的金属通孔连接并通过地层隔开，馈电层则为接收贴片层上两个PIN二极管提供直流偏置并引入扇形枝节实现直流与射频信号的隔离。本发明可在Ku波段较宽频带内实现准确的1比特相位调节，并具有结构简单、易加工、剖面低等优势。

主权项：1.一种Ku波段高效宽带1比特透射超表面单元，其特征在于：所述超表面单元采用接收-辐射型结构，由上至下包括接收贴片层1、第一介质层2、馈电层3、半固化片层4、地层5、第二介质层6和辐射贴片层7，所述接收贴片层1与所述馈电层3通过贯穿第一介质层2的第一盲孔8和第二盲孔8'连接，所述接收贴片层1与所述辐射贴片层7通过贯穿第一介质层2和第二介质层6的金属通孔9连接，所述地层5与所述辐射贴片层7通过第三盲孔10连接；所述接收贴片层1包括第一贴片组、第一PIN二极管101，第二PIN二极管102，所述第一贴片组由中心贴片103及位于中心贴片103两侧的第一左贴片104和第一右贴片105构成，所述第一PIN二极管101加载于中心贴片103与第一左贴片104之间，所述第二PIN二极管102加载于中心贴片103与第一右贴片105之间；所述馈电层3由两条平行的第一金属窄带线301和第二金属窄带线302构成，所述第一金属窄带线301和第二金属窄带线302分别与与第一左贴片104和第一右贴片105通过贯穿第一介质层2的第一盲孔8和第二盲孔8’连接从而实现直流偏置，第一金属窄带线301与第二金属窄带线302的两端分别加载了扇形枝节用以隔绝射频信号，每一列不同单元的第一、第二金属窄带线301、302可以左右移动错开，为每个超表面基本单元提供独立的偏置电路；所述地层5设置一个直径大于所述金属通孔9的过孔501，以保证所述金属通孔9穿过，确保直流信号与射频信号隔离良好；所述辐射贴片层7包括由第二左贴片701和第二右贴片702构成的第二贴片组，所述第二右贴片702通过贯穿两个介质层的金属通孔9与接收贴片层1的中心贴片103连接，用于接收贴片层1的电磁场耦合至辐射贴片层7，所述第二右贴片702通过贯穿第二介质层6的第三盲孔10与地层5相连接，实现对接收贴片层1的两个PIN二极管的直流偏置；所述第二左贴片701通过耦合部分表面电流，增强单元的辐射效果。通过交替打开和关闭所述第一PIN二极管101和第二PIN二极管102，所述超表面单元在设计频带内会有较低的插入损耗，并呈现两种相位差为180°的电磁响应，从而构成1比特透射相位的动态调控。

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