6、电磁规格与原型设计：可调超表面的性能与实验

电磁规格与原型设计：可调超表面的性能与实验

1. 单元结构设计

超表面单元结构的设计需考虑多方面因素。每个单元由四个方形金属贴片以 2×2 排列在电薄的金属背衬介质基板上，单元尺寸为 λ/5 或更小，且金属贴片占据单元面积的一半以上。背面有更薄的同类型介质基板，将背板与可调集总元件所在层分隔开。通过贯穿基板和背板的过孔（TVs），将集总负载或等效射频端口连接到金属贴片。当 TVs 尽可能靠近集总负载外端子，打在金属贴片内角的接地处时，能实现优化性能，包括斜入射和工作频率覆盖的充足调谐范围。

2. 电磁性能

2.1 可调完美吸收

在工作频率 5 GHz 下，为实现两种极化和可变入射角（斜入射）的完美吸收，需设置特定的复负载阻抗。通过优化程序，将镜面反射的最小化目标设定为 |r| < -35 dB，由于无高阶衍射传播且金属背板几乎阻止了透射，此目标可直接转化为完美吸收。
| 入射角（度） | R(欧姆) | C(皮法) |
| — | — | — |
| 0 | 2.10 | 3.20 |
| 15 | 1.86 | 3.17 |
| 30 | 1.48 | 3.17 |
| 45 | 0.76 | 3.21 |
| 60 | 0.33 | 3.33 |
| 75 | 0.044 | 3.39 |

入射角（度）	R(欧姆)	C(皮法)
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