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本发明公开了一种全空间多功能编码超表面，该超表面由多个超表面单元周期排列构成，每个超表面单元从上往下依次是第一层金属贴片、介质基板和第二层金属贴片；第一层金属贴片是由一个圆环形金属片、两个长方形金属片和两个扇环形金属片组成，平铺在第一层介质基板上表面；第二层金属贴片是刻有C形金属槽和长方形金属槽的金属层，平铺在第一层介质基板下表面。通过对第一层金属贴片的倾斜方向和扇环形大小以及第二层金属贴片的开口方向和开口大小的进行调整，可以实现反射和透射电磁波幅度和相位调控。本发明能够在不同频率的电磁波入射下实现多种功能，具有对电磁波反射和透射的调控能力，在无线通信系统方面有着广泛的应用。

本发明提供了一种编码超表面及太赫兹波束调控与信号处理装置，至少一超表面结构单元，其中每一超表面结构单元包括自上而下的硅柱、聚四氟乙烯层和二氧化钒层，硅柱包括两个沿聚四氟乙烯层的中心轴线正交设置的交叉臂，位于上下两侧的交叉臂的端点通过延展臂彼此连接，位于左右两侧的交叉臂的边侧间隔设有包围臂，且两个交叉臂的交叉位置开设有矩形镂空区域，实现了0°、90°、180°、270°四种相位状态，且结合傅里叶变换下编码图案与远场方向图的关联，通过动态卷积运算直接在太赫兹频段完成信号处理，此外还构建2位编码超表面以生成OAM波束，进一步提升成像过程中的细节捕捉能力。

本发明提出了一种基于几何相位的石墨烯三比特多功能编码超表面，该超表面采用三层结构，顶部为包含石墨烯与类“I”型金属臂的复合结构。本发明通过旋转金属臂的角度，基于几何相位原理构建了8种具有45°相位差的3比特编码单元。在反射模式下，通过对单元进行编码排布，可实现波束分裂、异常偏转及涡旋波束生成等高精度波束操控。同时，通过电学调控石墨烯的费米能级，可实现超表面工作模式的动态切换：当费米能级为0eV时，超表面处于高效反射模式，反射幅度高于80%；当费米能级升至1.0eV时，超表面切换为高效吸波模式，在1.42THz处吸收率可达98.9%。本发明实现了高精度波束调控与功能动态重构的统一。

本方案提供了一种基于双可调材料的可重构太赫兹编码超表面及应用，包括：至少一个超表面结构单元，每一超表面结构单元包括自上而下依次设置的二氧化钒层、石墨烯层、硅介质层、聚酰亚胺中间层以及金属底板，其中二氧化钒层由同心设置的第一圆环和第二圆环组成，第一圆环被均分为4块相同的第一圆弧，相邻第一圆弧之间设有第一间隔段，第二圆环被均分为4块相同的第二圆弧，相邻第二圆弧之间设有第二间隔段，且第一间隔段和第二间隔段交错设置，可以集成反射与吸波功能，且将几何对称性转化为电磁参数对称性以动态适应环境波动，进而提升太赫兹通信系统在复杂环境下的抗干扰能力与稳定运行能力。