本发明属于无线通信，涉及天线设计，特别涉及一种双极化2比特智能超表面天线单元。
背景技术：
1、随着万物互连时代的到来，高昂的硬件维护成本和系统能耗问题成为制约无线通信的关键问题。超表面作为超材料的二维形式，具有体积小，重量轻，易于制造的优势。通过对单元的排布形式进行设计可以实现电磁波的相位、幅度、频率的调控。通过引入可调器件，如变容管、pin二极管等，实现了超表面技术的智能化调控设计。传统智能超表面天线采用多个pin二极管形式实现离散相位量化或者变容管实现连续相位量化，单元的设计难度增大。有源器件的使用也会增大单元的损耗，因此一种高效、可靠、低成本的信号传输方式势在必行。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双极化2比特智能超表面天线单元，以期在实现较低单元损耗的同时，降低控制电路的设计难度以及天线的制造成本，提升天线波束的指向精度以及增益。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
3、一种双极化2比特智能超表面天线单元，包括从上至下依次设置贴片层、耦合层、辐射层和反射层；
4、所述贴片层的主体为介质板一(2)，其上表面覆有上层贴片(1)；
5、所述耦合层的主体为介质板二(6)，其上表面设有地板(3)；所述地板(3)刻蚀有耦合槽一(4)和耦合槽二(5)；所述耦合槽一为h型，耦合槽二为i型，其中耦合槽一的第二槽与耦合槽二相互垂直；
6、所述辐射层的主体包括第一微带线(7)和第二微带线(8)，且所述第一微带线(7)和第二微带线(8)均贴于介质板二(6)的下表面；所述第一微带线和第二微带线均由公共主线和四条微带延时线组成；所述公共主线在介质板二上表面的投影跨过对应的耦合槽；所述公共主线与四个分支延时线通过sp4t开关连接，提供0度、90度、180度和270度的相位变化；
7、所述反射层的主体为反射板。
8、进一步的，所述上层贴片为方形结构；地板和介质板二之间和辐射层和反射层之间均具有空气层。
9、进一步的，所述耦合槽一和耦合槽二分别对应两个正交极化分量；所述第一微带线和第二微带线分别对应天线的两个正交极化。
10、进一步的，所述耦合槽一和耦合槽二的谐振频率均高于天线的工作频段。
11、进一步的，所述耦合槽一由第一槽、第二槽和第三槽组成，其中第一槽和第三槽关于第二槽平行且对称，第二槽垂直于第一槽和第三槽；所述耦合槽二与第一槽平行，并关于第二槽镜像对称。
12、进一步的，所述第一微带线的公共主线的投影垂直跨过耦合槽一(4)的第二槽，所述第二微带线的公共主线的投影垂直跨过耦合槽二(5)。
13、进一步的，所述公共主线的一端通过sp4t开关与相应的延时线连接，且同一时刻有且仅有一条微带延时线处于导通状态，所述第一微带线(7)和第二微带线(8)中sp4t的状态独立且互不影响，可分别调控两个极化状态。
14、进一步的，电磁波能量通过地板上刻蚀的耦合槽到微带线的公共主线，并在微带延时线末端反射回到公共主线，经过耦合槽耦合到上层贴片，从而激励上层贴片向自由空间辐射。
15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16、1)可以提供2比特的量化相位，具有较低的量化误差以及较高的指向精度。
17、2)使用sp4t开关降低了有源器件的数量，单元结构简单，降低了天线设计成本。
1.一种双极化2比特智能超表面天线单元，其特征在于，包括从上至下依次设置贴片层、耦合层、辐射层和反射层；
2.根据权利要求1所述的一种双极化2比特智能超表面天线单元，其特征在于，所述上层贴片为方形结构；地板和介质板二之间和辐射层和反射层之间均具有空气层。
3.根据权利要求1所述的一种双极化2比特智能超表面天线单元，其特征在于，所述耦合槽一和耦合槽二分别对应两个正交极化分量；所述第一微带线和第二微带线分别对应天线的两个正交极化。
4.根据权利要求1所述的一种双极化2比特智能超表面天线单元，其特征在于，所述耦合槽一和耦合槽二的谐振频率均高于天线的工作频段。
5.根据权利要求1所述的一种双极化2比特智能超表面天线单元，其特征在于，所述耦合槽一由第一槽、第二槽和第三槽组成，其中第一槽和第三槽关于第二槽平行且对称，第二槽垂直于第一槽和第三槽；所述耦合槽二与第一槽平行，并关于第二槽镜像对称。
6.根据权利要求5所述的一种双极化2比特智能超表面天线单元，其特征在于，所述第一微带线的公共主线的投影垂直跨过耦合槽一(4)的第二槽，所述第二微带线的公共主线的投影垂直跨过耦合槽二(5)。
7.根据权利要求1所述的一种双极化2比特智能超表面天线单元，其特征在于，所述公共主线的一端通过sp4t开关与相应的延时线连接，且同一时刻有且仅有一条微带延时线处于导通状态，所述第一微带线(7)和第二微带线(8)中sp4t的状态独立且互不影响，可分别调控两个极化状态。
8.根据权利要求1所述的一种双极化2比特智能超表面天线单元，其特征在于，电磁波能量通过地板上刻蚀的耦合槽到微带线的公共主线，并在微带延时线末端反射回到公共主线，经过耦合槽耦合到上层贴片，从而激励上层贴片向自由空间辐射。
