具有实时独立幅度与相位控制的超表面反射器

提出一种新型超表面单元结构，可在维持入射场线极化的同时，在期望工作频率下独立控制反射幅度与相位。所提结构基于耦合谐振器配置，其中加载可调集总电阻元件（如 PIN 二极管）的偶极环谐振器（DRR）与加载集总可调电容（如变容二极管）的开口环谐振器（SRR）交错排列。该表面随后工作于耦合谐振频率之一附近，其中集总电容与电阻元件的独立调谐可实现反射幅度-相位的广泛覆盖，远大于单谐振器配置所能达到的范围。进一步建立了深入的等效电路模型，用于研究均匀表面幅度-相位特性随可变电阻与电容的变化关系，并通过全波仿真予以验证。最后，借助多种全波实例展示了同时独立幅度-相位控制的实用性，包括具有波束倾斜的可变方向图增益及多波束方向图实现，这些仅用幅度或相位控制之一均无法实现。