机械可重构阵列天线产生多模态轨道角动量的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种机械可重构阵列天线产生多模态轨道角动量的装置及方法，旨在实现产生装置的机械可重构特性，产生多模态轨道角动量。产生装置包括由第一介质基板、第一金属地板和微带功分器构成的馈电网络，沿环形结构排列的单臂螺旋天线单元构成的阵列天线，其中单臂螺旋辐射体可绕下方的同轴线旋转，实现多模态轨道角动量的相位补偿特性；电信号经过微带功分器的输入端、各输出端以及与各输出端连接的同轴线，传输给各单臂螺旋辐射体，通过将单臂螺旋辐射体沿不同的方向旋转不同的角度，给电信号提供不同数量的相位补偿，产生不同模态的轨道角动量涡旋波束，实现了机械可重构特性。本发明专利技术可用于通信技术中信息的发射和接收。

Device and method for producing multimode orbital angular momentum of mechanically reconfigurable array antenna

The invention provides a device and method for producing multimode orbital angular momentum by mechanical reconfigurable array antenna, in order to realize the mechanical reconfigurable property of the device, and generate multi-mode orbital angular momentum. From the first generation device comprises a substrate, a first metal floor and a microstrip power divider composed of feed network, antenna array along the arm spiral antenna unit arranged in a ring structure, which can be around the radiator below the single arm helix with the axis of rotation, to achieve the phase compensation characteristics of multi modal orbital angular momentum; electrical signals pass through a microstrip power divider an input end of the output, and the output end is connected with the transmission axis, the single arm spiral radiator, the rotating arm spiral radiator in different directions along different angles to the signal provided for phase compensation in different amounts, have different modes of the orbital angular momentum of vortex beam, the machine can reconstruction characteristics. The invention can be used for transmitting and receiving information in communication technology.

【技术实现步骤摘要】
机械可重构阵列天线产生多模态轨道角动量的装置及方法
本专利技术属于无线通信
，特别涉及一种机械可重构阵列天线产生多模态轨道角动量电磁涡旋波的装置及方法，可用于射频和微波波段。
技术介绍
由于移动智能终端的普及和相关数据服务技术的飞速发展,促使无线业务需求呈现爆炸式增长。但是,无线频谱资源的有限性、独占性和稀缺性极大地限制了无线通信技术的发展,为此人们先后提出了时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、正交频分复用(OFDM)等多种复用技术来提高无线频谱的利用率。然而,从马可尼时代开始的无线通信技术一直主要是以信号的幅度、相位、频率等形式利用电磁波辐射的线性动量进行信息传输,并且在同一时间、同一码域里一个频带只能传输一路信息,其容量已经接近香农极限，故提出轨道角动量这一新的技术来满足未来移动数据的需求。轨道角动量涡旋波近些年得到了广泛的研究与应用，然而射频和无线通信领域的研究与应用相对滞后。直到2007年，瑞典的B.Thide等通过运用阵列天线产生轨道角动量的方法成功将其应用于射频无线通信领域，由此OAM电磁涡旋场在无线通信中的应用逐步成为当今的研究热点。到目前为止，用于产生轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械可重构阵列天线产生多模态轨道角动量的装置，包括馈电网络和位于其上方的阵列天线，所述馈电网络，包括第一介质基板(1)和印制在其上表面的第一金属地板(2)，其特征在于：所述阵列天线，包括N个固定在馈电网络上方的单臂螺旋天线单元(3)，形成环状结构，用于辐射轨道角动量涡旋波，其中，4≤N≤14，且为整数；所述单臂螺旋天线单元(3)包括单臂螺旋辐射体(31)和同轴线(32)，所述单臂螺旋辐射体(31)可绕同轴线(32)旋转，用于实现多模态轨道角动量的相位补偿特性；所述第一介质基板(1)的下表面印制有微带功分器(4)，其各输出端口通过同轴线(32)，为N个单臂螺旋辐射体(31)提供等幅同相的激励...

【技术特征摘要】
1.一种机械可重构阵列天线产生多模态轨道角动量的装置，包括馈电网络和位于其上方的阵列天线，所述馈电网络，包括第一介质基板(1)和印制在其上表面的第一金属地板(2)，其特征在于：所述阵列天线，包括N个固定在馈电网络上方的单臂螺旋天线单元(3)，形成环状结构，用于辐射轨道角动量涡旋波，其中，4≤N≤14，且为整数；所述单臂螺旋天线单元(3)包括单臂螺旋辐射体(31)和同轴线(32)，所述单臂螺旋辐射体(31)可绕同轴线(32)旋转，用于实现多模态轨道角动量的相位补偿特性；所述第一介质基板(1)的下表面印制有微带功分器(4)，其各输出端口通过同轴线(32)，为N个单臂螺旋辐射体(31)提供等幅同相的激励。2.根据权利要求1所述的机械可重构阵列天线产生多模态轨道角动量的装置，其特征在于，所述环状结构，其半径为R1，0.8λ≤R1≤1.4λ，其中，λ为中心频率的波长，且环状结构的轴线与馈电网络的轴线重合。3.根据权利要求1所述的机械可重构阵列天线产生多模态轨道角动量的装置，其特征在于，所述N个单臂螺旋辐射体(31)，位于同一水平面上。4.根据权利要求1所述的机械可重构阵列天线产生多模态轨道角动量的装置，其特征在于，所述单臂螺旋辐射体(31)包括微带螺旋臂(311)、电阻(312)、第二介质基板(313)和匹配圆盘(314)，所述微带螺旋臂(311)采用左旋或右旋结构，印制在第二介质基板(313)的上表面，所述电阻(312)焊接在微带螺旋臂(311)的尾端，匹配圆盘(314)固定在第二介质基板(313)下表面的中心位置；其中微带螺旋臂(311)的圈数为t，3≤t≤4，电阻(312)的阻值为Z，140Ω≤Z≤180Ω，第二介质基板(313)的半径为R2，0.3λ≤R2≤0.6λ，其中，λ为中心频率的波长。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，周潇潇，刘海霞，
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