本发明涉及天线，特别是涉及一种可切换的宽带透波吸透一体超表面结构。
背景技术：
1、近十年来，吸透一体超表面(通常也被称为“频率选择吸波器”，即frequencyselective rasorber,fsr)概念被提出并进行了大量研究，该结构可以像fss一样低损耗传输工作频段内的电磁波，但是对于带外电磁波却不像fss一样直接反射，而是可以对其进行吸收来实现多站rcsr。吸透一体超表面(fsr)通常是由电路模拟吸收体(circuit analogabsorber,caa)与fss相结合的复合结构，其单元结构一般为有耗阻抗表面层和带通fss层。fsr与吸波超表面不同的是采用了带通fss代替了金属反射面，并且有耗阻抗表面层具有和带通fss相同的通带，因此能够低损耗地透过带内入射电磁波。对于通带外的入射电磁波，带通fss相当于金属反射面，使其无法透过，同时带通fss与有耗阻抗表面层组成吸波体对入射电磁波进行吸收，将其转化为热能，仅有较小的电磁波能量被反射，实现全方位的rcsr，然而现有方法存在宽带过窄以及宽带不可重构的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种可切换的宽带透波吸透一体超表面结构解决了现有技术存在宽带过窄以及宽带不可重构的问题。
2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，包括宽带透波阻抗层单元结构和可切换宽带带通频率选择表面单元结构；
3、所述宽带透波阻抗层单元结构包括第一介质层；
4、所述可切换宽带带通频率选择表面单元结构包括依次排列的第二介质层、第二空气层、第三介质层、第三空气层和第四介质层；
5、所述第一介质层和第二介质层之间通过第一空气层隔开。
6、上述方案的有益效果是：本发明提供了一种可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，由宽带透波阻抗层结构与可切换带通频率选择表面为基础结构组成，解决了现有技术存在宽带过窄以及宽带不可重构的问题。
7、进一步地，位于所述第一介质层正面的多个螺旋电感结构依次连接形成方环，所述方环的四角处分别设置有集总电阻。
8、上述进一步方案的有益效果是：通过上述技术方案，以螺旋电感结构为基础，设计了极化不敏感的宽带透波阻抗层结构。
9、进一步地，所述螺旋电感结构中的螺旋电感中心通过通孔连接到第一介质层背面，再通过第一介质层背面连接线以及螺旋电感结构右边通孔连接到螺旋电感结构右臂。
10、进一步地，所述螺旋电感结构的等效电感值l2为：
11、
12、其中，a为第一中间量，b为第二中间量，n为环的个数，d0为最大环外径，di为最小环内径。
13、上述进一步方案的有益效果是：通过上述公式可获得螺旋电感等效电感值。
14、进一步地，所述第二介质层、第三介质层和第四介质层采用相同的介质。
15、进一步地，所述第二介质层的正反面均采用正交的金属条结构，在所述金属条结构上设置缝隙，并通过pin二极管连接缝隙；
16、所述第三介质层采用感性的金属栅格和容性的金属贴片结构；
17、所述第四介质层采用感性的金属栅格和容性的金属贴片结构。
18、上述进一步方案的有益效果是：通过在金属条上开缝隙，能够减少电感，并让结构具有缝隙电容，通过pin二极管连接缝隙结构，从而实现结构的开关特性。
19、进一步地，所述第一介质层包括螺旋电感结构的等效电感值l2、螺旋电感结构的等效电容值c2、螺旋电感结构两臂的集总电阻等效的值r、螺旋电感结构单元间缝隙的集总电阻等效的值l1和螺旋电感结构焊接的集总电阻等效的值c1，所述螺旋电感结构两臂的集总电阻等效的值r的一端分别与自由空间波阻抗z0和第一介质层的介质e1连接，其另一端与螺旋电感结构焊接的集总电阻等效的值c1的一端连接，所述螺旋电感结构焊接的集总电阻等效的值c1的另一端与螺旋电感结构单元间缝隙的集总电阻等效的值l1的一端连接，所述螺旋电感结构单元间缝隙的集总电阻等效的值l1的另一端分别与螺旋电感结构的等效电感值l2的一端以及螺旋电感结构的等效电容值c2的一端连接，所述螺旋电感结构的等效电感值l2的另一端和螺旋电感结构的等效电容值c2的另一端均与自由空间波阻抗z0和第一介质层的介质e1连接；
20、所述第二介质层包括缝隙等效电容c3，所述缝隙等效电容c3的一端分别与第一空气层k1和第二介质层的介质e2连接，其另一端分别与第一空气层k1和第二介质层的介质e2连接；
21、所述第三介质层包括金属方环等效电感l3，所述金属方环等效电感l3的一端分别与第二空气层k2和第三介质层的介质e3连接，所述金属方环等效电感l3的另一端分别与第二空气层k2和第三介质层的介质e3连接；
22、所述第四介质层包括pin二极管和贴片缝隙间电容c4，所述pin二极管的正极和贴片缝隙间电容c4的一端同时与第三空气层k3和第四介质层的介质e4连接，所述pin二极管的负极和贴片缝隙间电容c4的另一端同时与第三空气层k3和第四介质层的介质e4连接。
23、上述进一步方案的有益效果是：通过上述技术方案，提供宽带透波吸透一体超表面结构的等效电路图。
24、进一步地，所述宽带透波吸透一体超表面结构等效为双端口网络，所述宽带透波吸透一体超表面结构的透波率t、反射率r1和吸波率a通过双端口间的传输系数和反射系数计算，公式为：
25、t＝|s21|2
26、r1＝|s11|2
27、a＝1-t-r1＝1-|s21|2-|s11|2
28、其中，|s11|为端口1的传输系数，|s21|为端口1的反射系数；
29、
30、其中，j为虚数单位，z0为自由空间波阻抗，zr1为有耗阻抗层与带通fss层之间厚度为h1且相对介电常数为εr1的介质等效的传输线波阻抗，z1为有耗阻抗层的等效阻抗，z2为带通fss层的等效阻抗，ω为入射电磁波频率，t为电磁波正入射时在介质中的传播时间。
31、上述进一步方案的有益效果是：通过上述技术方案，根据端口的传输系数和反射系数获得宽带透波吸透一体超表面结构的透波率、反射率和吸波率。
1.一种可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，其特征在于，包括宽带透波阻抗层单元结构和可切换宽带带通频率选择表面单元结构；
2.根据权利要求1所述的可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，其特征在于，位于所述第一介质层正面的多个螺旋电感结构依次连接形成方环，所述方环的四角处分别设置有集总电阻。
3.根据权利要求2所述的可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，其特征在于，所述螺旋电感结构中的螺旋电感中心通过通孔连接到第一介质层背面，再通过第一介质层背面连接线以及螺旋电感结构右边通孔连接到螺旋电感结构右臂。
4.根据权利要求2所述的可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，其特征在于，所述螺旋电感结构的等效电感值l2为：
5.根据权利要求1所述的可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，其特征在于，所述第二介质层、第三介质层和第四介质层采用相同的介质。
6.根据权利要求1所述的可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，其特征在于，所述第二介质层的正反面均采用正交的金属条结构，在所述金属条结构上设置缝隙，并通过pin二极管连接缝隙；
7.根据权利要求1所述的可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，其特征在于，所述第一介质层包括螺旋电感结构的等效电感值l2、螺旋电感结构的等效电容值c2、螺旋电感结构两臂的集总电阻等效的值r、螺旋电感结构单元间缝隙的集总电阻等效的值l1和螺旋电感结构焊接的集总电阻等效的值c1，所述螺旋电感结构两臂的集总电阻等效的值r的一端分别与自由空间波阻抗z0和第一介质层的介质e1连接，其另一端与螺旋电感结构焊接的集总电阻等效的值c1的一端连接，所述螺旋电感结构焊接的集总电阻等效的值c1的另一端与螺旋电感结构单元间缝隙的集总电阻等效的值l1的一端连接，所述螺旋电感结构单元间缝隙的集总电阻等效的值l1的另一端分别与螺旋电感结构的等效电感值l2的一端以及螺旋电感结构的等效电容值c2的一端连接，所述螺旋电感结构的等效电感值l2的另一端和螺旋电感结构的等效电容值c2的另一端均与自由空间波阻抗z0和第一介质层的介质e1连接；
8.根据权利要求1所述的可切换的宽带透波吸透一体超表面结构，其特征在于，所述宽带透波吸透一体超表面结构等效为双端口网络，所述宽带透波吸透一体超表面结构的透波率t、反射率r1和吸波率a通过双端口间的传输系数和反射系数计算，公式为：
