[發明專利]一種通過均勻面陣發射多模復用信號的天線選擇方法

有效

• 申請號: 202111101244.5
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113630158B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 劉程翔;周斌;琚誠;趙宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所;國網天津市電力公司
• 主分類號: H04B7/0408
• 分類號: H04B7/0408;H04B7/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 楊怡清

1.一種通過均勻面陣發射多模復用信號的天線選擇方法，其特征在于，包括：

步驟S1，選擇矩形柵格陣列、六邊形柵格陣列或三角形柵格陣列作為基礎面陣；

步驟S2，從所述基礎面陣中提取候選中心陣元集合，并根據所述候選中心陣元集合確定中心陣元以及基礎面陣可生成的UCA的最大半徑；從所述基礎面陣中提取候選中心陣元集合的方法包括：

步驟S21，根據基礎面陣的行數和列數，確定基礎面陣候選中間行的集合S和候選中間列的集合T；

步驟S22，計算候選中心陣元集合H＝T×S＝{(t，s)|t∈T∧s∈S}，t為候選中間行的行號，s為候選中間列的列號，集合H中的元素為候選中心陣元h_i，i∈I，I表示候選中心陣元序號的集合；

步驟S3，計算基礎面陣中任一陣元到所述中心陣元的距離，并結合所述基礎面陣可生成的UCA的最大半徑，確定基礎面陣可生成的UCA的半徑序列；所述基礎面陣中任一陣元p_j到中心陣元的距離d_j按照下式計算：

式中，2a表示三角形格柵陣列的陣元間距，x′_j表示p_j在以中心陣元為原點的坐標系下的橫坐標，y′_j表示p_j在以中心陣元為原點的坐標系下的縱坐標；

步驟S4，根據所述基礎面陣可生成的UCA的半徑序列，確定對應不同UCA半徑的陣元集合序列；

步驟S5，給定OAM渦旋電磁波束的最大發散角度，根據所述基礎面陣可生成的UCA的半徑序列，計算基礎面陣可發射的OAM模式，以及所述可發射的OAM模式所需的最小UCA半徑r_l，min；包括：

步驟S51，令待驗證的OAM模式l’分別為1，2，3，計算OAM渦旋電磁波束的最大發散角度為β時所需的最小UCA半徑r_l，min；

步驟S52，判斷l分別為1，2，3時，計算出的最小UCA半徑r_l，min是否小于基礎面陣可生成的UCA的半徑序列R中的最大值，若是，則表明基礎面陣可發射的OAM模式包括當前的待驗證的OAM模式l’，將r_l’，min加入到可發射的OAM模式所需的最小UCA半徑r_l，min的集合R_min中，將l加入到可發射的OAM模式l的集合L中；

步驟S6，根據所述可發射的OAM模式所需的最小UCA半徑r_l，min，從對應不同UCA半徑的陣元集合序列中提取出可發射的OAM模式所需的陣元集合，并計算出所述可發射的OAM模式所需的陣元集合中每一陣元所需的激勵相位；包括：

步驟S61，從基礎面陣可生成的UCA的半徑序列R中找到滿足大于等于可發射的OAM模式所需的最小UCA半徑r_l，min且小于等于r_l+1，min的元素，并找到其中最小的r_k，r_k對應的陣元集合C_k即所需的陣元集合C′_k；

步驟S62，計算出陣元集合C′_k中每一陣元p_m＝(x_m，y_m)所需的激勵相位。