一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元

技术特征：
1.一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，包括依次层叠设置的顶层、介质层(2)和底层，其特征在于，顶层为中心开有圆孔的矩形金属片(1-1)，圆孔中设有两个与其同心嵌套的裂环谐振器(1-2)，底层包括圆形金属片(3-1)和“c”形金属环(3-2)，圆形金属片(3-1)位于“c”形金属环(3-2)环内，且二者同心设置，底层中圆形金属片(3-1)的圆心和顶层中圆孔的圆心相互正对。2.根据权利要求1所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，其特征在于，裂环谐振器(1-2)为圆环形金属片，该圆环形金属片上设有镜像对称的两个开口，两个裂环谐振器(1-2)上的开口中轴线相互垂直。3.根据权利要求2所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，其特征在于，介质层(2)为边长12mm的正方形介质基板，介质层(2)的相对介电常数ε
r
＝2.2，损耗角δ的正切值tanδ＝0.001，厚度h＝2mm。4.根据权利要求2所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，其特征在于，顶层和底层均为铜片，铜片厚度为0.018mm、导电率为5.8
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107sm-1
。5.根据权利要求2所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，其特征在于，顶层中心的圆孔半径r1＝5.7mm，圆环形金属片的环宽w＝0.5mm。6.根据权利要求5所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，其特征在于，圆形金属片(3-1)的半径r4＝5.1mm，“c”形金属环(3-2)的外径r5＝5.7mm。7.根据权利要求2、3、4、5或6所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，其特征在于，单层编码超表面单元在反射模式下，当x极化电磁波垂直照射单层编码超表面单元，位于外圈的裂环谐振器(1-2)半径r2变化时，单层编码超表面单元在频率13ghz处的反射幅度为0.9、反射相位相差为180
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，实现1比特相位编码的“t”形全息图像重构。8.根据权利要求7所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，其特征在于，单层编码超表面单元在反射模式下，当y极化电磁波垂直照射单层编码超表面单元，位于内圈的裂环谐振器(1-2)半径r3变化时，单层编码超表面单元在频率13ghz处的反射幅度为0.9、反射相位差为300
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，实现2比特相位编码的单焦点重构。9.根据权利要求2、3、4、5或6所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，其特征在于，单层编码超表面单元在传输模式下，当激励波为左旋圆极化电磁波时，通过调整“c”形金属环(3-2)的旋转角度θ1，在频率7.5ghz处单层编码超表面单元的传输幅度为0.45、传输相位差为250
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，实现2比特传输相位编码的四焦点重构。10.根据权利要求9所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，其特征在于，单层编码超表面单元在传输模式下，当激励波为左旋圆极化电磁波时，通过调整裂环谐振器(1-2)的旋转角度θ，单层编码超表面单元在频率10ghz处的传输幅度为0.4、传输相位差为360
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，实现3比特传输相位编码的双焦点重构。

技术总结
一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，涉及电磁结构技术领域。本发明是为了解决现有超表面复杂度高、电磁资源浪费、仅能实现双功能，不利于电磁设备的功能多样化发展的问题。本发明所述的一种用于四通道全息成像的单层编码超表面单元，包括依次层叠设置的顶层、介质层和底层，顶层为中心开有圆孔的矩形金属片，圆孔中设有两个与其同心嵌套的裂环谐振器，底层包括圆形金属片和“C”形金属环，圆形金属片位于“C”形金属环环内，且二者同心设置，底层中圆形金属片的圆心和顶层中圆孔的圆心相互正对。本发明在同一编码超表面中实现了四个不同图像的电磁重构，适用于多通道信息处理和多功能成像系统中。和多功能成像系统中。和多功能成像系统中。


技术研发人员：朱磊 董亮 周文娟
受保护的技术使用者：齐齐哈尔大学
技术研发日：2022.03.29
技术公布日：2022/6/3