A circularly polarized orbital angular momentum reflector array antenna is proposed for improving the anti-jamming capability of the antenna, including a feed antenna unit and a reflector. The feed antenna unit adopts a circularly polarized antenna, and the radiation direction of the antenna unit is directed toward the side of the printed radiation patch of the dielectric material plates on the reflector, and is relatively solid with the reflector. The reflector consists of N *N periodically equidistant radiation elements, N <2, including dielectric plates, radiation patches printed on one side of the dielectric plate and metal floors on the other side, and the phases of each radiation element are determined by the phase compensation formula of the orbital angular momentum reflector array antenna. The phase compensation is realized by rotating element method. The radiation patch consists of two concentric ring patches. Each ring patch has a pair of rectangular slots on an axis of the center of the circle. By adjusting the radius of the outer ring patch, the phase shift curve of the antenna is controlled.
【技术实现步骤摘要】
一种圆极化轨道角动量反射阵天线
本专利技术属于天线
,尤其涉及一种圆极化轨道角动量反射阵天线,可用于无线通信
技术介绍
根据经典电动力学理论,电磁辐射不仅能够携带能量还可携带角动量,描述极化状态的自旋角动量SAM与描述螺旋相位结构的轨道角动量OAM,共同组成了角动量,携带轨道角动量的电磁波称为涡旋电磁波。OAM复用是一种频率公用方式的共享频谱资源技术,在相同载频上,调制不同的轨道角动量和传输信息,大大提高频谱利用效率,可以解决无线通信领域频谱资源短缺的问题。由于天线应用的环境变复杂,传统的线极化天线有时无法满足通讯的要求,与之相比,圆极化天线可以接收任意极化方向的线极化波,同时它发射的信号也可以由任意极化方向的线极化天线接收,并且具有旋向正交性,尤其是在航天飞行器、无线通信和雷达的极化分集、全球定位等无线电领域中得到广泛应用领域,在涡旋电磁波复用技术在的基础上进一步研究其圆极化特性,有效提高系统容量能更好的解决由于不同发射和接收天线角度不同带来的能量损耗,最大限度的增加频谱资源利用率,提高天线的抗干扰能力。目前,结合轨道角动量在相关领域中研究进展,轨道角动量涡旋电磁波的产生与发射方式主要有两种,分别是螺旋抛物面天线和阵列天线,前者通过调整抛物面开口两端的间距产生任意模式的轨道角动量无线电波束;后者通过控制阵元辐射场的相位差产生想要的轨道角动量涡旋电磁波。然而,OAM螺旋抛物面天线也有明显的缺陷,其造价高,制作困难,并且实验中所采用的螺旋抛物面天线结构是一种单一的结构,不适用于连续相位控制;而且偶极子阵列天线半径高达几米到几十米,在进行阵列布 ...
【技术保护点】
1.一种圆极化轨道角动量反射阵天线,包括馈源天线单元(1)和反射体(2);所述反射体(2),包括N×N个周期性等距排列的辐射单元(21),N≥2,所述辐射单元(21)包括介质材料板(212),以及印制在介质材料板(212)一个侧面的辐射贴片(211)和另一个侧面的金属地板(213),各辐射单元(21)的相位通过轨道角动量反射阵天线相位补偿公式确定,各相位的补偿通过旋转单元法实现;所述馈源天线单元(1)的辐射方向朝向反射体(2)上各介质材料板(212)印制辐射贴片(211)的一侧,且与反射体(2)相对固定;其特征在于:所述馈源天线单元(1)采用圆极化天线;所述辐射贴片(211)包括两个同心的圆环贴片,每个圆环贴片通过圆心的一条轴线上各设置有一对矩形缝隙,通过调节外圆环贴片的半径,实现对天线相移曲线的控制。
【技术特征摘要】
1.一种圆极化轨道角动量反射阵天线,包括馈源天线单元(1)和反射体(2);所述反射体(2),包括N×N个周期性等距排列的辐射单元(21),N≥2,所述辐射单元(21)包括介质材料板(212),以及印制在介质材料板(212)一个侧面的辐射贴片(211)和另一个侧面的金属地板(213),各辐射单元(21)的相位通过轨道角动量反射阵天线相位补偿公式确定,各相位的补偿通过旋转单元法实现;所述馈源天线单元(1)的辐射方向朝向反射体(2)上各介质材料板(212)印制辐射贴片(211)的一侧,且与反射体(2)相对固定;其特征在于:所述馈源天线单元(1)采用圆极化天线;所述辐射贴片(211)包括两个同心的圆环贴片,每个圆环贴片通过圆心的一条轴线上各设置有一对矩形缝隙,通过调节外圆环贴片的半径,实现对天线相移曲线的控制。2.根据权利要求1所述的一种圆极化轨道角动量反射阵天线,其特征在于,所述轨道角动量反射阵天线相位补偿公式,其表达式:其中,k0为自由空间波束,d为馈源天线单元的相位中心到辐射贴片中心的距离,x和y分别为以反射体的几何中心为原点,以印制有辐射贴片的一侧为xoy面,z轴...
【专利技术属性】
技术研发人员:李文涛,孙顺莱,叶秀眺,张昱东,史小卫,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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