超级天线

亚波长的边缘判据:λ/10。偶极模最早出现在散射光谱中，因此偶极模结构可以看作是超材料的基本粒子。然而，偶极模的大小是λ/2。为了使偶极子结构足够小以满足亚波长标准，需要增加电容或电感来减小结构的尺寸。

超曲面有三个特征:

1.与传统的二维周期结构不同，组成超曲面的元素可以是均匀的，也可以是不均匀的；

2.构成超表面的元素的尺度必须是亚波长；

3.可以实现灵活的功能，如频率选择、极化扭转、涡流产生、聚焦、散射和光束控制。

由于超曲面结构设计的复杂性，基于遗传算法和机器学习的快速设计方法也是研究的热点方向之一。

在超曲面发展的第一阶段，研究人员开发了各种超曲面的独特特征。在这个阶段，通过将超曲面与传统天线相结合，可以实现增加天线方向性、降低RCS、降低阵元间耦合度、重新配置天线等功能。由于天线和超曲面一般是独立设计的，所以超曲面一般只是作为天线上的辅助结构来增强传统天线的相关性能。

1，定向天线。用于远距离通信和高分辨率成像。超曲面结构可以激发更大的辐射孔径，使相位和振幅分布更加均匀。由于非均匀材料或结构具有不同的反射相位，这实现了异常反射/折射，并且可以通过设计表面上的非均匀反射相位分布来控制反射或折射波的方向。使用PGM异常反射/折射表面可以增加天线的方向性。

2.低RCS天线。消除天线RCS的方法有两种:功率扩散和吸收，使用人工磁导体(AMC)表面。

3.互耦抑制。使用EBG表面作为带阻滤波器。

4.可重构天线。天线的工作频率、辐射模式和极化模式可以调谐。

5.其他人。超曲面可以实现极端的本构参数，如近零折射率(ENZ)材料、无限波长、相速控制等。

现阶段，超曲面不仅仅作为天线的辅助基板或覆盖层，而是与天线融为一体，两者密不可分。天线的馈电一般位于天线的一端或中心，超曲面结构成为天线的口径。因此，诞生了一些新的超级天线，如短射天线、频率扫描天线、RCS等。

1，频率扫描超级天线

2.高增益超级天线

3.多波束超级天线

4.低RCS超级天线