实施方案
[0023] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024] 相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
[0025] 包括由下至上依次设置的金属接地板10、介质层20、石墨烯金属层，其中，[0026] 所述金属接地板10作为反射基底；所述石墨烯金属层包括两对石墨烯贴片33和两个金属环，两个金属环为外金属环32和内金属环31，两对石墨烯贴片33设置在外金属环32和内金属环31之间。
[0027] 金属接地板10的材质为金或银；介质层20的材质为二氧化硅，其厚度为30μm。金属接地板10与所述介质层20的边长相同，二者的边长即为超表面周期，可以为146μm。外金属环32和内金属环31的中心相同，边长不同，四边平行，可以为外金属环32边长为65μm，宽为1μm；内金属环31边长为39μm，宽为0.8μm。两对石墨烯贴片33为两对表面积不同的长方形，每对石墨烯贴片33设置在外金属环32的不同对边侧，大长方形石墨烯贴片33尺寸为63*9μm2，小长方形石墨烯贴片33尺寸为39*9μm2。
[0028] 针对现有技术存在的缺陷，申请人对现有技术中吸收模式和反射模式超表面进行了深入的研究，并提出了一种基于石墨烯的可调谐太赫兹超表面，该超表面由石墨烯和金属组成。
[0029] 工作过程是，通过改变施加两对石墨烯贴片33上的偏置电压，从而改变石墨烯贴片33的化学势，改变两个环路之间的耦合，实现单个元表面单元在低反射率和高反射率之间的切换，进而实现超表面在吸波模式和反射模式的切换，解决了单一超表面不能同时实现吸波模式和反射模式的问题。
[0030] 参见图3，所示为不同化学势下石墨烯表面阻抗图。实验表明，在尺寸大于100nm的结构中，可以忽略边缘效应对石墨烯电导率的影响，将电导率建模为无限石墨烯薄膜。无限石墨烯薄膜可采用等效表面电导率建模，等效表面电导率可采用Kubo形式计算。表面电导率可以用局部的形式表示：
[0031]
[0032] 式中T为温度，设T为室温300K，τ为弛豫时间，设τ为1ps，μc为化学势，设为零静电偏置μc＝0。
[0033] 在一定的频率下，化学势μc的增大会导致表面电导率的实部增大，表面电导率的虚部减小。因此可以通过改变施加两对石墨烯贴片33上的偏置电压，从而改变石墨烯贴片33的化学势，改变两个环路之间的耦合，实现单个元表面单元在低反射率和高反射率之间的切换，进而实现本实用新型超表面在吸波模式和反射模式的切换。
[0034] 参见图4，为基于石墨烯的可调谐太赫兹超表面的电路，简化了本实用新型超表面的反射系数的分析和预测，为本实用新型前述超表面阻抗的调整提供了依据。包括外石墨烯金属环电路，内石墨烯金属环电路和顶层反射板电感LGND，所述外石墨烯金属环电路与内石墨烯金属环电路并联后，与顶层反射板电感LGND串联。
[0035] 外石墨烯金属环电路包括外石墨烯金属环电阻R1，外石墨烯金属环电感L1，外石墨烯金属环电容C1和外石墨烯金属环与内石墨烯金属环互耦电感Lgra，其中，R1与L1串联后与C1、Lgra并联。
[0036] 内石墨烯金属环电路包括内石墨烯金属环电阻R2，内石墨烯金属环电感L2，内石墨烯金属环电容C2和外石墨烯金属环与内石墨烯金属环互耦电感Lgra，其中，R2与L2串联后与C2、Lgra并联。
[0037] 参见图5，所示为本实用新型超表面S11参数仿真图，本实用新型天线采用CST微波工作室进行仿真。当石墨烯的化学势μc＝0eV时，S11<-10dB的带宽为0.83-1THz，反射系数较小，为吸波模式。当石墨烯的化学势μc＝1eV时，S11最大值为-4dB，反射系数较大，为反射模式。
[0038] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
