CN114094341A - 一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构 - Google Patents

一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电磁波衰减技术领域，具体为一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，包括六个FR4介质基板，六个所述FR4介质基板相邻设置，六个所述FR4介质基板的一侧部涂覆有金属铜。本发明中，基板背面涂覆金属铜，正面结构为“H”形金属片，这种结构可以有效减小单元尺寸，当电磁波入射到单元表面时，单元正面金属结构与金属板耦合产生磁谐振，使电磁波的反射相位发生改变，通过微调贴片尺寸，可以产生不同的反射相位，进而改变反射波的方向，实现异常发射，等离子体叠加相位梯度超表面的结构，可有效提升对电磁波的衰减效果，能减小等离子体隐身所需的厚度，更有利于工程应用。

Description

一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构
技术领域
本发明涉及电磁波衰减技术领域，具体为一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构。
背景技术
随着反隐身技术的不断发展，以宽频带、宽角域的有源吸收材料为代表的新型的隐身技术是下一代隐身飞行器发展大势所趋，在宏观层面上，当电磁波与等离子体相互作用时，会发生反射、折射或衰减等多种传播特性；在微观层面上，等离子体中的自由电子对电磁波电场分量的响应会改变传播特性，对于飞行器来说，射频等离子体的放电腔越薄越有利于在机翼前缘、雷达舱等强散射部位的安装使用，但是薄层透波腔结构会对等离子体放电特性产生影响，同时，等离子体厚度的减小会降低雷达波在等离子体中的传输距离，进而电磁波衰减幅度也会减小，田纳西大学的研究表明，当等离子体电子密度在2.8×1017m-3到2.7×1018m-3，厚度为0.3mm时，电磁波频率为15GHz时的最大衰减只有0.02dB，完全达不到隐身技术的要求，这说明等离子体要达到一定的厚度才能具有衰减电磁波的效果，但是当闭式等离子体厚度变大后，又会带来重量增加、与机体共形困难以及机械强度不够等问题，大大增加了工程应用的难度。
针对等离子体隐身技术的应用设计，已有研究提出在飞行器表面同时覆盖雷达吸波材料和等离子体，用以减小等离子体厚度的同时，提高等离子体的隐身效果，现有的利用FDTD方法分析了电磁波入射到等离子体和雷达吸波材料覆盖的导电平板上的反应，与单纯等离子体或雷达吸波材料覆盖的金属平板相比，等离子体覆盖在吸波材料之上的复合结构在更高频段具有吸波效果，而将吸波材料覆盖在等离子体之上时，吸波频段则向低频移动，优化等离子体和吸波材料的参数可以增加吸波带宽，也有人等提出一种包含良导体、吸波材料、等离子体和无损传输材料的四层结构，用阻抗转换方法研究了这种结构对电磁波的反射和吸收特性，验证了等离子体和吸波材料对RCS缩减的效果，但是这些多层结构对减小等离子体厚度的作用有限，只是两种吸波材料的简单叠加，吸波材料的作用是吸收一部分入射电磁波，对等离子体本身的吸波效果没有帮助，雷达吸波材料要达到吸波效果，本身也需要一定的厚度，并且会带来维护困难的问题，因此，我们提出一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明基板背面涂覆金属铜，正面结构为“H”形金属片，这种结构可以有效减小单元尺寸，当电磁波入射到单元表面时，单元正面金属结构与金属板耦合产生磁谐振，使电磁波的反射相位发生改变，通过微调贴片尺寸，可以产生不同的反射相位，进而改变反射波的方向，实现异常发射，等离子体叠加相位梯度超表面的结构，可有效提升对电磁波的衰减效果，能减小等离子体隐身所需的厚度，更有利于工程应用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，包括六个FR4介质基板，六个所述FR4介质基板相邻设置，六个所述FR4介质基板的一侧部涂覆有金属铜，位于边缘处的一个所述FR4介质基板的另一侧部安装有第一横金属片，所述第一横金属片两端均安装有第一竖金属片，所述第一横金属片侧部的所述FR4介质基板的侧部安装有第二横金属片，所述第二横金属片的两端均安装有第二竖金属片，所述第二竖金属片侧部的所述FR4介质基板的侧部安装有第三横金属片，所述第三横金属片的两端均安装有第三竖金属片，所述第三竖金属片侧部的所述FR4介质基板的侧部安装有第四横金属片，所述第四横金属片的两端均安装有第四竖金属片，所述第四横金属片侧部的所述FR4介质基板的侧部安装有第五横金属片，所述第五横金属片的两端均安装有第五竖金属片，所述第五横金属片侧部的所述FR4介质基板的侧部安装有第六横金属片，所述第六横金属片的两端均安装有第六竖金属片，所述第一竖金属片、所述第二竖金属片、所述第三竖金属片、所述第四竖金属片、所述第五竖金属片和所述第六竖金属片的长度依次增加。
基于以上结构，基板背面涂覆金属铜，正面结构为“H”形金属片，这种结构可以有效减小单元尺寸，当电磁波入射到单元表面时，单元正面金属结构与金属板耦合产生磁谐振，使电磁波的反射相位发生改变，通过微调贴片尺寸，可以产生不同的反射相位，进而改变反射波的方向，实现异常发射，等离子体叠加相位梯度超表面的结构，可有效提升对电磁波的衰减效果，能减小等离子体隐身所需的厚度，更有利于工程应用。
优选的，所述第一横金属片、所述第二横金属片、所述第三横金属片、所述第四横金属片、所述第五横金属片和所述第六横金属片均位于同一水平位置，所述第一横金属片、所述第二横金属片、所述第三横金属片、所述第四横金属片、所述第五横金属片和所述第六横金属片均位于所述FR4介质基板侧部的中心位置，所述第一横金属片、所述第二横金属片、所述第三横金属片、所述第四横金属片、所述第五横金属片、所述第六横金属片与所述金属铜为相对设置。
优选的，两个所述第一竖金属片基于所述第一横金属片对称设置，两个所述第二竖金属片基于所述第二横金属片对称设置，两个所述第四竖金属片基于所述第四横金属片对称设置，两个所述第五竖金属片基于所述第五横金属片对称设置，两个所述第六竖金属片基于所述第六横金属片对称设置，两个所述第一竖金属片距离与其连接的所述FR4介质基板的两侧部距离相同，两个所述第二竖金属片距离与其连接的所述FR4介质基板的两侧部距离相同，两个所述第三竖金属片距离与其连接的所述FR4介质基板的两侧部距离相同，两个所述第四竖金属片距离与其连接的所述FR4介质基板的两侧部距离相同，两个所述第五竖金属片距离与其连接的所述FR4介质基板的两侧部距离相同，两个所述第六竖金属片距离与其连接的所述FR4介质基板的两侧部距离相同。
优选的，所述第一竖金属片的长度为1.50±0.005mm，所述第二竖金属片的长度为5.44±0.005mm，所述第三竖金属片的长度为6.05±0.005mm，所述第四竖金属片的长度为6.40±0.005mm，所述第五竖金属片的长度为6.80±0.005mm，所述第六竖金属片的长度为8.38±0.005mm。
优选的，所述第一横金属片、所述第二横金属片、所述第三横金属片、所述第四横金属片、所述第五横金属片和所述第六横金属片的宽度为2.00±0.005mm，所述第一竖金属片、所述第二竖金属片、所述第三竖金属片、所述第四竖金属片、所述第五竖金属片和所述第六竖金属片的宽度为1.00±0.005mm。
优选的，六个所述FR4介质基板的相位依次为-342.72±0.005°、-403.85±0.005°、-462.71±0.005°、-520.82±0.005°、-581.80±0.005°和-642.16±0.005°。
优选的，所述第一横金属片、所述第二横金属片、所述第三横金属片、所述第四横金属片、所述第五横金属片、所述第六横金属片、所述第一竖金属片、所述第二竖金属片、所述第三竖金属片、所述第四竖金属片、所述第五竖金属片和所述第六竖金属片的厚度为1.52±0.005mm。
综上所述，本发明的有益效果是：
本发明中，基板背面涂覆金属铜，正面结构为“H”形金属片，这种结构可以有效减小单元尺寸，当电磁波入射到单元表面时，单元正面金属结构与金属板耦合产生磁谐振，使电磁波的反射相位发生改变，通过微调贴片尺寸，可以产生不同的反射相位，进而改变反射波的方向，实现异常发射，等离子体叠加相位梯度超表面的结构，可有效提升对电磁波的衰减效果，能减小等离子体隐身所需的厚度，更有利于工程应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为垂直入射时10GHz处的电场分布图；
图3为相位梯度超表面的频域反射率；
图4为有无叠加相位梯度超表面的等离子体反射率仿真结果；
图5为2.5cm厚度ICP叠加相位梯度超表面反射率仿真结果；
图6为5cm厚度ICP叠加相位梯度超表面反射率仿真结果；
图7为10cm厚度ICP叠加相位梯度超表面反射率仿真结果；
图8为不同气压下ICP叠加相位梯度超表面反射率仿真结果；
图9为有无叠加相位梯度超表面的等离子体反射率测量结果；
图10为不同厚度的ICP叠加相位梯度超表面反射率测量结果。
图中：1、FR4介质基板；2、第一横金属片；3、第一竖金属片；4、第二横金属片；5、第二竖金属片；6、第三横金属片；7、第三竖金属片；8、第四横金属片；9、第四竖金属片；10、第五横金属片；11、第五竖金属片；12、第六横金属片；13、第六竖金属片；14、金属铜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参考图1所示的一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，包括六个FR4介质基板1，六个FR4介质基板1相邻设置，六个FR4介质基板1的一侧部涂覆有金属铜14，位于边缘处的一个FR4介质基板1的另一侧部安装有第一横金属片2，第一横金属片2两端均安装有第一竖金属片3，第一横金属片2侧部的FR4介质基板1的侧部安装有第二横金属片4，第二横金属片4的两端均安装有第二竖金属片5，第二竖金属片5侧部的FR4介质基板1的侧部安装有第三横金属片6，第三横金属片6的两端均安装有第三竖金属片7，第三竖金属片7侧部的FR4介质基板1的侧部安装有第四横金属片8，第四横金属片8的两端均安装有第四竖金属片9，第四横金属片8侧部的FR4介质基板1的侧部安装有第五横金属片10，第五横金属片10的两端均安装有第五竖金属片11，第五横金属片10侧部的FR4介质基板1的侧部安装有第六横金属片12，第六横金属片12的两端均安装有第六竖金属片13，第一竖金属片3、第二竖金属片5、第三竖金属片7、第四竖金属片9、第五竖金属片11和第六竖金属片13的长度依次增加。
基于以上结构，基板背面涂覆金属铜14，正面结构为“H”形金属片，这种结构可以有效减小单元尺寸，当电磁波入射到单元表面时，单元正面金属结构与金属板耦合产生磁谐振，使电磁波的反射相位发生改变，通过微调贴片尺寸，可以产生不同的反射相位，进而改变反射波的方向，实现异常发射，等离子体叠加相位梯度超表面的结构，可有效提升对电磁波的衰减效果，能减小等离子体隐身所需的厚度，更有利于工程应用。
实施例二
基于上述实施例1，第一横金属片2、第二横金属片4、第三横金属片6、第四横金属片8、第五横金属片10和第六横金属片12均位于同一水平位置，第一横金属片2、第二横金属片4、第三横金属片6、第四横金属片8、第五横金属片10和第六横金属片12均位于FR4介质基板1侧部的中心位置，第一横金属片2、第二横金属片4、第三横金属片6、第四横金属片8、第五横金属片10、第六横金属片12与金属铜14为相对设置。
实施例三
基于上述实施例1或2，两个第一竖金属片3基于第一横金属片2对称设置，两个第二竖金属片5基于第二横金属片4对称设置，两个第四竖金属片9基于第四横金属片8对称设置，两个第五竖金属片11基于第五横金属片10对称设置，两个第六竖金属片13基于第六横金属片12对称设置，两个第一竖金属片3距离与其连接的FR4介质基板1的两侧部距离相同，两个第二竖金属片5距离与其连接的FR4介质基板1的两侧部距离相同，两个第三竖金属片7距离与其连接的FR4介质基板1的两侧部距离相同，两个第四竖金属片9距离与其连接的FR4介质基板1的两侧部距离相同，两个第五竖金属片11距离与其连接的FR4介质基板1的两侧部距离相同，两个第六竖金属片13距离与其连接的FR4介质基板1的两侧部距离相同。
实施例四
基于上述实施例1、2或3，第一竖金属片3的长度为1.50±0.005mm，第二竖金属片5的长度为5.44±0.005mm，第三竖金属片7的长度为6.05±0.005mm，第四竖金属片9的长度为6.40±0.005mm，第五竖金属片11的长度为6.80±0.005mm，第六竖金属片13的长度为8.38±0.005mm。
实施例五
基于上述实施例1、2、3或4，第一横金属片2、第二横金属片4、第三横金属片6、第四横金属片8、第五横金属片10和第六横金属片12的宽度为2.00±0.005mm，第一竖金属片3、第二竖金属片5、第三竖金属片7、第四竖金属片9、第五竖金属片11和第六竖金属片13的宽度为1.00±0.005mm。
实施例六
基于上述实施例1、2、3、4或5，六个FR4介质基板1的相位依次为-342.72±0.005°、-403.85±0.005°、-462.71±0.005°、-520.82±0.005°、-581.80±0.005°和-642.16±0.005°。
实施例七
基于上述实施例1、2、3、4、5或6，第一横金属片2、第二横金属片4、第三横金属片6、第四横金属片8、第五横金属片10、第六横金属片12、第一竖金属片3、第二竖金属片5、第三竖金属片7、第四竖金属片9、第五竖金属片11和第六竖金属片13的厚度为1.52±0.005mm。
在中心频率10GHz处选择相邻单元间相位间隔为的六个单元构建超单元，对应相位依次为-342.72±0.005°、-403.85±0.005°、-462.71±0.005°、-520.82±0.005°、-581.80±0.005°和-642.16±0.005°。
由广义Snell反射定律可知：
第一公式
Figure BDA0003375596740000101
其中，θr是反射角，θi是入射角，λ0为电磁波在自由空间的波长，
Figure BDA0003375596740000102
为单元长度的相位梯度。则由第一公式可以得到：
第二公式
Figure BDA0003375596740000103
当入射波垂直入射时，第二公式简化得到第三公式：
第三公式
Figure BDA0003375596740000111
将10GHz对应波长λ0＝29.3mm及代入第三公式中可得反射角的理论值为54.5°。
利用仿真软件CST的频域求解器进行全波仿真，将选出的单元沿x轴依次排列，构成相位梯度超表面，x极化波沿z轴方向垂直入射到超表面。
图2给出了在10GHz处的电场分布图，可以看出反射波偏离了垂直入射方向，反射角约为54.5°，与理论计算值吻合。
图3为测量得到的相位梯度超表面频域响应与仿真结果的对比，可以看到测量结果与仿真结果吻合的非常好，利用“相位梯度”产生的异常反射效应，有效减小了电磁波垂直入射时的反射量，在10.8GHz时，最大衰减达到14.7dB。
射频功率为500W，气压10Pa时，5cm厚腔体中的等离子体模型以及等离子体叠加相位梯度超表面的反射率仿真结果对比如图4所示，可以看出，添加超表面后反射率幅值降低非常明显，带宽也有所增加，最大衰减率超过-40dB，反射率低于-5dB的频段包括0.53GHz～1.07GHz，1.66GHz～3.74GHz，6.6GHz～11.38GHz以及11.53GHz～12.08GHz，证明相位梯度超表面可以有效提升等离子体对电磁波的衰减效果。尤其是对于薄层且电子密度分布不均匀的等离子体，相位梯度超表面可以有效增加电磁波在等离子体中的传播距离，从而增强等离子体对电磁波的衰减。但是由于相位梯度超表面的工作带宽限制，在低频段的反射率降低效果不明显，而在超表面有效工作的6～12GHz范围内，平均反射率从-5dB降低到-15dB。这样的结果间接证明了等离子体作为衰减电磁波的主要介质，在吸波带宽上具有明显的优势。虽然我们采用了多种手段增加相位梯度超表面的工作带宽，仍然不能覆盖等离子体的所有吸波频段，进一步研究宽带相位梯度超表面的设计，是加强等离子体叠加相位梯度超表面结构电磁波衰减效果的关键。
图5–7为2.5cm、5cm和10cm厚度的ICP叠加相位梯度超表面结构的反射率仿真结果，气压为10Pa。对比发现，对于不同厚度的ICP，射频功率增加时反射率都会明显降低。相比于射频功率的影响，腔体厚度增加时，反射率除了幅度降低外，带宽也有明显增加。首先在3GHz以下的低频区，由于相位梯度超表面不能工作在此频段，对电磁波的衰减主要依靠等离子体。由于低频段电磁波波长较长，对于等离子体厚度的响应会更加敏感，厚度增加时，反射率幅度和带宽都有明显改善。在相位梯度超表面主要工作的X波段，由于反射波路径的改变，厚度对电磁波衰减效果的影响远没有单纯等离子体时明显。因为电磁波更多地在等离子体中横向传播，即使是2.5cm厚度的ICP，电磁波衰减效果依然比较明显。但是在14GHz以上的高频段，10cm厚度的ICP衰减效果仍然更优。
叠加相位梯度超表面结构后，不同气压下的ICP反射率仿真结果如图8所示，相比于单纯等离子体，1Pa的气压和100Pa的高气压下等离子体对电磁波的衰减效果提升明显。尤其是100Pa时，衰减带宽大幅增加，原先高气压下由于等离子体分布不均匀导致的衰减效果不足，在叠加相位梯度超表面后得到明显改善。首先由于高气压下等离子体频率和电磁碰撞频率都很高，等离子体的有效吸波频段向高频移动。从图中可以看到，第一个衰减峰值由10Pa时的2.2GHz变为100Pa时的5.2GHz。其次在叠加相位梯度超表面后，电磁波在等离子体中更多地沿径向传播，而高气压下，等离子体在径向分布的梯度变化非常剧烈，电磁波在传播过程中会发生多重反射和折射，相当于增加了电子密度分布范围，从而使电磁波衰减带宽增加。
图9为2.5cm厚度ICP的反射率及其叠加相位梯度超表面后的反射率测量结果对比，可以看到射频功率达到500W时，2.5cm厚度的等离子体对电磁波的衰减效果仍然比较弱。这是由于电磁波在等离子体中的传播距离很短，无法充分与等离子体发生反应，并且薄层ICP的参数空间分布梯度很大，受腔体中高电势的影响，等离子体呈现为非常窄的圆环状分布，对电磁波的有效作用面积减小。但是在叠加相位梯度超表面后，即使在功率为300W时，反射率大幅降低，当功率升高到500W时，反射率进一步降低。与仿真结果相比，由于实验中存在的功率损耗高，对电磁波的最大衰减带宽也由X波段降为C波段。
图10中对比了射频功率为700W时三种不同厚度的ICP叠加相位梯度超表面的反射率测量结果，可以看到叠加相位梯度超表面后，厚度对等离子体反射率的影响程度变小。这是由于相位梯度超表面的异常反射改变了反射波在等离子体中的传播路径，电磁波由原先沿轴向传播变为更多地沿径向传播，削弱了厚度的影响。
本发明工作原理：基板背面涂覆金属铜14，正面结构为“H”形金属片，这种结构可以有效减小单元尺寸，当电磁波入射到单元表面时，单元正面金属结构与金属板耦合产生磁谐振，使电磁波的反射相位发生改变，通过微调贴片尺寸，可以产生不同的反射相位，进而改变反射波的方向，实现异常发射，等离子体叠加相位梯度超表面的结构，可有效提升对电磁波的衰减效果，能减小等离子体隐身所需的厚度，更有利于工程应用。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，其特征在于：包括六个FR4介质基板(1)，六个所述FR4介质基板(1)相邻设置，六个所述FR4介质基板(1)的一侧部涂覆有金属铜(14)，位于边缘处的一个所述FR4介质基板(1)的另一侧部安装有第一横金属片(2)，所述第一横金属片(2)两端均安装有第一竖金属片(3)，所述第一横金属片(2)侧部的所述FR4介质基板(1)的侧部安装有第二横金属片(4)，所述第二横金属片(4)的两端均安装有第二竖金属片(5)，所述第二竖金属片(5)侧部的所述FR4介质基板(1)的侧部安装有第三横金属片(6)，所述第三横金属片(6)的两端均安装有第三竖金属片(7)，所述第三竖金属片(7)侧部的所述FR4介质基板(1)的侧部安装有第四横金属片(8)，所述第四横金属片(8)的两端均安装有第四竖金属片(9)，所述第四横金属片(8)侧部的所述FR4介质基板(1)的侧部安装有第五横金属片(10)，所述第五横金属片(10)的两端均安装有第五竖金属片(11)，所述第五横金属片(10)侧部的所述FR4介质基板(1)的侧部安装有第六横金属片(12)，所述第六横金属片(12)的两端均安装有第六竖金属片(13)，所述第一竖金属片(3)、所述第二竖金属片(5)、所述第三竖金属片(7)、所述第四竖金属片(9)、所述第五竖金属片(11)和所述第六竖金属片(13)的长度依次增加。
2.根据权利要求1所述的一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，其特征在于：所述第一横金属片(2)、所述第二横金属片(4)、所述第三横金属片(6)、所述第四横金属片(8)、所述第五横金属片(10)和所述第六横金属片(12)均位于同一水平位置，所述第一横金属片(2)、所述第二横金属片(4)、所述第三横金属片(6)、所述第四横金属片(8)、所述第五横金属片(10)和所述第六横金属片(12)均位于所述FR4介质基板(1)侧部的中心位置，所述第一横金属片(2)、所述第二横金属片(4)、所述第三横金属片(6)、所述第四横金属片(8)、所述第五横金属片(10)、所述第六横金属片(12)与所述金属铜(14)为相对设置。
3.根据权利要求1所述的一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，其特征在于：两个所述第一竖金属片(3)基于所述第一横金属片(2)对称设置，两个所述第二竖金属片(5)基于所述第二横金属片(4)对称设置，两个所述第四竖金属片(9)基于所述第四横金属片(8)对称设置，两个所述第五竖金属片(11)基于所述第五横金属片(10)对称设置，两个所述第六竖金属片(13)基于所述第六横金属片(12)对称设置，两个所述第一竖金属片(3)距离与其连接的所述FR4介质基板(1)的两侧部距离相同，两个所述第二竖金属片(5)距离与其连接的所述FR4介质基板(1)的两侧部距离相同，两个所述第三竖金属片(7)距离与其连接的所述FR4介质基板(1)的两侧部距离相同，两个所述第四竖金属片(9)距离与其连接的所述FR4介质基板(1)的两侧部距离相同，两个所述第五竖金属片(11)距离与其连接的所述FR4介质基板(1)的两侧部距离相同，两个所述第六竖金属片(13)距离与其连接的所述FR4介质基板(1)的两侧部距离相同。
4.根据权利要求1所述的一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，其特征在于：所述第一竖金属片(3)的长度为1.50±0.005mm，所述第二竖金属片(5)的长度为5.44±0.005mm，所述第三竖金属片(7)的长度为6.05±0.005mm，所述第四竖金属片(9)的长度为6.40±0.005mm，所述第五竖金属片(11)的长度为6.80±0.005mm，所述第六竖金属片(13)的长度为8.38±0.005mm。
5.根据权利要求1所述的一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，其特征在于：所述第一横金属片(2)、所述第二横金属片(4)、所述第三横金属片(6)、所述第四横金属片(8)、所述第五横金属片(10)和所述第六横金属片(12)的宽度为2.00±0.005mm，所述第一竖金属片(3)、所述第二竖金属片(5)、所述第三竖金属片(7)、所述第四竖金属片(9)、所述第五竖金属片(11)和所述第六竖金属片(13)的宽度为1.00±0.005mm。
6.根据权利要求1所述的一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，其特征在于：六个所述FR4介质基板(1)的相位依次为-342.72±0.005°、-403.85±0.005°、-462.71±0.005°、-520.82±0.005°、-581.80±0.005°和-642.16±0.005°。
7.根据权利要求1所述的一种基于相位梯度超表面的薄层等离子体电磁波衰减结构，其特征在于：所述第一横金属片(2)、所述第二横金属片(4)、所述第三横金属片(6)、所述第四横金属片(8)、所述第五横金属片(10)、所述第六横金属片(12)、所述第一竖金属片(3)、所述第二竖金属片(5)、所述第三竖金属片(7)、所述第四竖金属片(9)、所述第五竖金属片(11)和所述第六竖金属片(13)的厚度为1.52±0.005mm。
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