[發明專利]一種電可調的道角動量波模式可重構天線

在審

• 申請號: 201910495951.3
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110212313A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 楊賢航;周永剛;封西亞
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01Q21/20
• 分類號: H01Q21/20;H01Q21/00;H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q1/38
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種電可調的道角動量波模式可重構天線，包含從上之下依次層疊固連的頂層印刷金屬、第一介質基板、中間層印刷金屬、第二介質基板、底層印刷金屬，還包含單刀雙擲開關、電源線和信號控制線；底層印刷金屬包含環形饋電微帶線、直線微帶線和兩個底層接地焊盤；第一介質基板、中間層印刷金屬、第二介質基板均呈矩形，大小相同；頂層印刷金屬包含N個矩形輻射貼片天線和兩個頂層接地焊盤。本發明中能夠通過數字邏輯電平信號快速切換軌道角動量電磁波的模態，使得兩種正交模態的軌道角動量波能夠共口徑使用。將本發明應用于通信領域將有望提高通信容量。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及軌道角動量電磁波產生技術領域，具體涉及一種電可調的道角動量波模式可重構天線。

背景技術

無線通信發展日新月異，人們對于無線通信的需求日益增長。無線通信技術實現信息傳遞的方式是通過電磁波來攜帶信息傳輸的，為了防止攜帶各路信息的電磁波相互干擾，人們需要不斷地拓寬使用頻帶。但是,頻譜資源日益緊張,信道容量日趨香農極限。因此，復用技術的變革顯得尤為重要。

軌道角動量渦旋波具有螺旋型波前相位，由于不同模態間的軌道角動量渦旋波相互正交，且理論上軌道角動量渦旋波具有無窮多個模態，因此可以將各路信息調制到不同模式的軌道角動量渦旋波上，這樣在同一載頻下將擁有無窮多個相互獨立的軌道角動量信道，利用軌道角動量渦旋波模式數這一新的自由度，將極大地提高頻譜利用率，增大通信容量。另一方面要發射出無線信號就需要天線，而要發射出不同模式的軌道角動量波就需要不同形式的天線，如果需要同時使用到兩種以上的模式，一般而言就需要增加對應數量的天線與發射機。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種電可調的道角動量波模式可重構天線。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種電可調的道角動量波模式可重構天線，包含頂層印刷金屬、第一介質基板、中間層印刷金屬、第二介質基板、底層印刷金屬、單刀雙擲開關、電源線和信號控制線，所述頂層印刷金屬、第一介質基板、中間層印刷金屬、第二介質基板、底層印刷金屬從上之下依次層疊固連；

所述底層印刷金屬包含環形饋電微帶線、直線微帶線和兩個底層接地焊盤，其中，所述環形饋電微帶線上設有一缺口，該缺口兩端分別和所述單刀雙擲開關的兩個選通引腳相連；所述直線微帶線一端和單刀雙擲開關的公共端引腳相連，另一端接入外部射頻信號；所述電源線一端和單刀雙擲開關的電源引腳相連，另一端接外部電壓；所述信號控制線的一端和單刀雙擲開關的信號引腳相連，另一端接外部控制信號；

所述第一介質基板、中間層印刷金屬、第二介質基板均呈矩形，大小相同；

所述頂層印刷金屬包含N個矩形輻射貼片天線和兩個頂層接地焊盤，所述N個矩形輻射貼片天線的中心均勻分布在一個圓上，且N個矩形輻射貼片天線分別通過一個圓柱過孔和所述環形饋電微帶線相連，所述環形饋電微帶線對各個矩形輻射貼片天線饋電、使得其工作；

所述兩個頂層接地焊盤、兩個底層接地焊盤均通過過孔連接到中間層印刷金屬。

作為本發明一種電可調的道角動量波模式可重構天線進一步的優化方案，N值為6。

作為本發明一種電可調的道角動量波模式可重構天線進一步的優化方案，所述直線微帶線的特征阻抗等于50歐姆。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：