[发明专利]基于石墨烯的人工超表面电磁波幅度调制器

摘要

本发明提出一种石墨烯的人工超表面电磁波幅度调制器，主要解决现有电磁波幅度调制器调制范围小、调制带宽窄的技术问题，包括直流电源和由上而下依次层叠的频率选择表面、三层介质基板和反射板；在第二介质层与反射板间设有相对介电常数小于3的介质层，展宽了吸波带宽；频率选择表面由m×n个十字形周期单元构成，十字形单元的中心为嵌入石墨烯薄膜的矩形环金属贴片，矩形环金属贴片上下连有金属枝节；水平金属细导线将整行单个十字形单元串接一体。本发明结构简单，采用嵌入石墨烯薄膜的金属贴片使调制带宽更宽且反射波调制幅度更大；使用电导率高的反射板，减小了吸波器对电磁波的透射。适用于主动电磁隐身和电光开关设备。

主权项

基于石墨烯的人工超表面电磁波幅度调制器，包括直流电源(2)和由上而下依次层叠的频率选择表面(4)、介质基板(3)和反射板(1)，频率选择表面(4)是呈周期排列的金属表面结构，其特征在于，所述介质基板(3)为三层结构，在第二介质层(32)与反射板(1)之间设有相对介电常数小于3的第三介质层(33)；频率选择表面(4)的金属表面结构由m×n个十字形周期单元构成，其中m≥2，n≥2，每个十字形单元的中心均为金属贴片(41)，金属贴片(41)的中心嵌入石墨烯薄膜(42)，金属贴片(41)的上下两侧连有完全相同的金属枝节(43)；频率选择表面(4)中的每一行通过水平金属细导线(44)将整行中所有单个十字形单元串接成一体，并且每一行用于串接所有单元的水平金属细导线(44)末端均连接到同一个电极进行馈电；直流电源(2)的正极加载到每一行水平金属细导线(44)末端连接的电极上，负极加载到第二介质层(32)表面的电极上，直流电源(2)加载的电压间接控制调制器的调制幅度在高反射和低反射之间变化。