[發明專利]一種OAM發生器

在審

• 申請號: 202110476444.2
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113113780A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 王世偉;劉柏楊;李銀;葛建華;黃杰;吳本濤;袁素華;鄧玉龍;王銳;朱剛;黃冠龍
• 申請（專利權）人: 廣州智訊通信系統有限公司
• 主分類號: H01Q15/14
• 分類號: H01Q15/14
• 代理公司: 深圳尚業知識產權代理事務所(普通合伙) 44503
• 代理人: 王利彬

本發明提供了一種OAM發生器，OAM發生器包括陣列基板、極化柵和激勵源，極化柵間隔地設置于陣列基板的一側，激勵源設置于陣列基板，激勵源用于向極化柵發出饋入波，饋入波經過極化柵反射后由陣列基板反射并穿過極化柵；陣列基板包括控制器和多個間隔設置的反射陣元，反射陣元包括包括依次疊置的反射層、接地層和偏壓層，反射層靠近極化柵，反射層電連接于接地層和偏壓層，偏壓層電連接于控制器，控制器用于控制偏壓層的電壓，以使反射層處于不同的極化狀態。本方案的OAM發生器具有低剖面、高增益、寬帶寬的多種特點，適用于無線通信中的寬帶OAM復用。

技術領域

本發明屬于信號傳輸技術領域，尤其涉及一種OAM發生器。

背景技術

電磁波的角動量(AM)可以分解為自旋角動量(SAM)和軌道角動量(OAM)。 渦旋波的一個特性是可以通過一個單一的光闌對多個不同模式的波束進行多路 復用來增加信道容量，這樣每個渦旋波束都有一個獨特的旋轉相位陣面。OAM 復用技術使得不同的數據流能夠在同一信道上傳輸。渦旋波具有exp(i lθ)的旋轉相位剖面，其中θ是方位角，l是整數的無界OAM模式。具有不同OAM 模式的渦旋波束相互正交，不同的數據流可以在同一波束軸上多路傳輸。在OAM 接收端，傳輸的波束以低串擾進行解復用，從而顯著提高了信道容量和頻譜效 率。

反射陣列可以以規定的方式與入射波相互作用，通過合理設計反射陣列， 可以實現聚焦光束、全息圖和OAM發生器等多種功能。然而，在相關技術中采 用的反射陣列的OAM發生器具有剖面大、阻塞效應大、帶寬窄的缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種OAM發生器，具有高增益、低剖 面和帶寬更寬的特點。

為解決上述技術問題，本發明是這樣實現的，一種OAM發生器，包括陣列 基板、極化柵和激勵源，所述極化柵間隔地設置于所述陣列基板的一側，所述 激勵源設置于所述陣列基板，所述激勵源用于向所述極化柵發出饋入波，所述 饋入波經過所述極化柵反射后由所述陣列基板反射并穿過所述極化柵；

所述陣列基板包括控制器和多個間隔設置的反射陣元，所述反射陣元包括 包括依次疊置的反射層、接地層和偏壓層，所述反射層靠近所述極化柵，所述 反射層電連接于所述接地層和所述偏壓層，所述偏壓層電連接于所述控制器， 所述控制器用于控制所述偏壓層的電壓，以使所述反射層處于不同的極化狀態。

進一步地，所述反射層的靠近所述極化柵的一側貼設反射貼片，所述反射 貼片包括位于中部的主體部及自所述主體部朝外延伸的兩極化端子，所述主體 部電連接于所述接地層，所述極化端子電連接于所述偏壓層。

進一步地，兩所述極化端子分別包括一pin二極管，兩所述pin二極管與 所述主體部相連端的方向相反；

所述偏壓層包括兩徑向截片、連接線和偏壓線，兩所述徑向截片分別和兩 所述pin二極管相連，所述連接線連接于兩所述徑向截片，所述偏壓線連接所 述連接線和所述控制器。

進一步地，所述主體部為圓形，兩所述極化端子的延伸方向之間的夾角為 90°，所述主體部的半徑和所述極化端子的長度的比值范圍在1.3-3之間。

進一步地，兩所述徑向截片為扇形且對稱設置，所述偏壓線電連接于所述 連接線的中部，所述徑向截片的半徑和所述主體部的半徑的比值范圍在0.5-1 之間。

進一步地，所述反射陣元還包括設置于所述接地層和所述偏壓層之間的中 間基層，所述中間基層和所述反射層的比值范圍在0.05-0.1之間，所述偏壓層 的厚度和所述反射層的比值范圍在0.2-0.8之間。

進一步地，各所述反射陣元環繞設置于所述激勵源外。

進一步地，所述激勵源包括位于中心的饋電貼片和對稱地設置于所述饋電 貼片的兩側的輻射貼片，所述饋電貼片的角部位置具有缺口。