[發(fā)明專利]一種聚束型多模電磁渦旋發(fā)生器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010139825.7
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111403906B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宗顯政;陳正天;武俊杰;聶在平;李中余;王霖
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q15/16;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 張冉

1.一種聚束型多模電磁渦旋發(fā)生器，其特征在于，包括UCA初級輻射結(jié)構(gòu)、饋電結(jié)構(gòu)和拋物反射面結(jié)構(gòu)；所述UCA初級輻射結(jié)構(gòu)由N個相同的單元天線呈均勻圓周排列，N為大于2的正整數(shù)；所述饋電結(jié)構(gòu)包括一個一分N路等功分器、N個移相器和N根傳輸饋線；所述拋物反射面結(jié)構(gòu)位于UCA初級輻射結(jié)構(gòu)的斜上方，是從完整的旋轉(zhuǎn)拋物面中截取的一部分，UCA初級輻射結(jié)構(gòu)處于其焦點位置；

輸入激勵信號經(jīng)過一分N路等功分器等分為N路等幅同相的信號后，分別進入N個移相器，再分別通過N根傳輸饋線饋入UCA輻射結(jié)構(gòu)的N個單元天線；通過調(diào)節(jié)N個移相器的相移量，使得UCA初級輻射結(jié)構(gòu)中相鄰單元天線的饋電相位差滿足l為預(yù)期產(chǎn)生的軌道角動量模態(tài)數(shù)，1≤l≤(N-1)/2，并同時使N個單元天線的饋電相位沿順時針或逆時針方向依次增大，實現(xiàn)等幅等相位差饋電，UCA初級輻射結(jié)構(gòu)產(chǎn)生軌道角動量模態(tài)數(shù)為l的渦旋電磁波；

拋物反射面結(jié)構(gòu)位于UCA初級輻射結(jié)構(gòu)的斜上方，與水平夾角為45°，由半徑900mm的圓柱體與貫穿半徑2400mm、焦深1500mm的拋物面截取公共部分所得；

UCA初級輻射結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的渦旋電磁波經(jīng)拋物反射面結(jié)構(gòu)的偏饋式照射，所產(chǎn)生的l階聚束型軌道角動量電磁波位于拋物反射面的下方；

根據(jù)l的取值不同，在空間中能相應(yīng)的產(chǎn)生絕對值為1到N階的聚束型軌道角動量電磁波，即通過改變饋電相位差就能實現(xiàn)多個聚束型軌道角動量模態(tài)的生成；能夠產(chǎn)生的軌道角動量最高整數(shù)階數(shù)l_max，由N決定，滿足l_max＜N/2；UCA初級輻射結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的l階軌道角動量電磁波經(jīng)過拋物反射面結(jié)構(gòu)的反射后，聚束型多模電磁渦旋發(fā)生器產(chǎn)生的聚束型軌道角動量電磁波的階數(shù)為-l。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚束型多模電磁渦旋發(fā)生器，其特征在于，UCA初級輻射結(jié)構(gòu)中的單元天線為微帶天線、八木天線、帶反射板的振子天線、喇叭天線、平面螺旋天線或圓錐螺旋天線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚束型多模電磁渦旋發(fā)生器，其特征在于，移相器為數(shù)字移相器或模擬移相器，傳輸饋線是同軸線、微帶線或波導(dǎo)管。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚束型多模電磁渦旋發(fā)生器，其特征在于，N＝16。