一种多波束可重构的涡旋场超表面透镜折叠天线制造技术

本发明专利技术提出一种多波束可重构的涡旋场超表面透镜折叠天线，包括透镜、馈源、反射面和支撑结构。透镜包括依次层叠的第一介质板，并印制均匀排布的矩形金属贴片和十字形金属贴片。反射面包括第二介质板，金属地，蝴蝶形金属贴片和PIN二极管。本发明专利技术通过对各向异性超表面透镜和极化转换有源超表面反射面的融合设计，实现一种多波束可重构的涡旋场超表面透镜折叠天线。利用PIN二极管的通断两种状态实现极化转换功能，产生不同极化状态的电磁波激励各向异性超表面透镜，实现了多波束可重构的涡旋波辐射。

【技术实现步骤摘要】
一种多波束可重构的涡旋场超表面透镜折叠天线
本专利技术属于通信
，更进一步涉及天线
中的一种多波束涡旋场可重构的超表面透镜折叠天线。本专利技术可用于通信系统中发射并复用不同的涡旋波信号。技术背景涡旋电磁波是携带有轨道角动量的螺旋电磁波束，由于其不同模式的轨道角动量之间具有良好的正交性，所以在同一工作频率下能够形成大量复用通道，可以提高频谱利用率和通信容量。多波束天线能够在一个天线口径面上产生两个或多个波束，实现波束赋形，有效增加天线的覆盖范围。然而，利用传统阵列天线产生携带有涡旋电磁波的多波束天线，需要复杂的馈电相移网络，不但要保证不同辐射单元之间的相位关系，还要做到功率的一致以保证涡旋电磁波模态的纯度。利用超表面的口径场叠加原理可以实现多个波束的涡旋电磁波且纯度较高，但是该方法只能产生一种多波束涡旋波辐射，一旦天线结构固定，其波束特性将不能改变，无法实现天线的多波束可重构设计。西安电子科技大学在其申请的专利文献“一种基于超表面的四波束涡旋场卡塞格伦透镜天线”(申请号：CN201811566784.9，申请公开号：CN1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多波束可重构的涡旋场超表面透镜折叠天线，包括在支撑结构(4)一侧依次设置的采用镂空中心的各向异性超表面透镜(1)、镂空中心部分放置的馈源(2)和反射面(3)；所述各向异性超表面透镜(1)包括K个沿z轴依次层叠的第一介质板(11)，K≥2且为偶数，其中奇数层第一介质板面向反射面(3)的一面和最后一个偶数层第一介质板背离反射面(3)的一面，分别印制有由a

【技术特征摘要】
1.一种多波束可重构的涡旋场超表面透镜折叠天线，包括在支撑结构(4)一侧依次设置的采用镂空中心的各向异性超表面透镜(1)、镂空中心部分放置的馈源(2)和反射面(3)；所述各向异性超表面透镜(1)包括K个沿z轴依次层叠的第一介质板(11)，K≥2且为偶数，其中奇数层第一介质板面向反射面(3)的一面和最后一个偶数层第一介质板背离反射面(3)的一面，分别印制有由a1×b1个均匀排布的各项异性的矩形金属贴片(111)组成的第一贴片阵列，a1≥4，b1≥4，偶数层第一介质板面向反射面(3)的一面印制有由a2×b2个均匀排布的正十字形金属贴片(112)组成的第二贴片阵列，a2≥4，b2≥4；其特征在于：所述反射面(3)包括第二介质板(31)、背向各向异性超表面透镜(1)印制的金属地(312)、a3个均匀排布的蝴蝶形金属贴片(311)和PIN二极管(313)，每个PIN二极管均嵌入蝴蝶形金属贴片中间，a3≥2；所述各项异性矩形金属贴片(111)由边长不等的矩形组成，能够分别针对主极化波和交叉极化波进行不同调制，其主极化金属边(1111)和交叉极化金属边(1112)相对应的尺寸，将根据相应的相位补偿值得到每个各向异性矩形金属贴片(111)的主极化金属边(1111)和交叉极化金属边(1112)相位值相对应的尺寸；所述反射面(3)在PIN二极管(313)的ON状态产生主极化波，在OFF状态产生交叉极化波；所述蝴蝶形金属贴片(311)各自的相位值由公式计算得到，再通过实...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨锐，顾宸光，
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