多馈源共口径OAM模态和极化复用的全息超表面天线设计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多馈源共口径OAM模态和极化复用的全息超表面天线设计方法及系统，主要解决现有技术OAM模态较少，复用维度不足的问题。其实现方案包括：在不同位置布置q个馈源，确定其模态与极化方式；计算各馈源产生的激励波及对应的出射波，将其进行干涉得到各馈源对应的张量表面阻抗分布，再将其叠加后转化为等效标量表面阻抗分布；设计满足等效标量表面阻抗分布的单元，将其排列在馈源的共口径面上构成超表面；对超表面上相同极化的多个馈源进行单独激励，以产生对应模态实现模态复用；对不同极化馈源分别进行激励，以产生多模态波束，实现模态和极化双重复用。本发明专利技术能在同一口径复用多种OAM模态与多种极化，实现模态与极化双重复用，可用于多输入多输出MIMO无线通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波，特别涉及一种全息超表面天线的设计方法及系统，可用于多输入多输出mimo无线通信。

技术介绍

1、随着现代通信的发展，通信网络中对于大容量、高速率通信的需求也日益提升。携带有轨道角动量oam的涡旋电磁波由于其不同模态间的无穷维正交特性，在增大通信系统的信息传输容量方面相较于传统通信技术有更大的优势。oam涡旋电磁波在无线通信领域的一个重要应用方向是：通过多个oam模态的复用传输实现通信系统在通信容量和通信速率上的提升。

2、f.huang等人在其发表的论文“biorthogonal circularly polarized oam wavegeneration based on a miniaturized high-efficiency holographic impedancesurface”(in 2023ieee mtt-s international wireless symposium(iws),qingdao,china,may 2023,pp.1-4)中提出并采用一种阻抗叠加的方法设计了单馈源双模态轨道角动量涡本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多馈源共口径OAM模态和极化复用的全息超表面天线设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在不同位置布置多个馈源，确定每个馈源的模态与极化方式，其包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据馈源参数设置，计算各馈源产生的激励波Jsurfi及该馈源对应的出射波Eradi，其公式如下：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将激励波与馈源对应的出射波两波束进行干涉，其公式如下：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将各馈源张量表面阻抗分布Zt叠加并转化为等效标量表面阻抗分...

【技术特征摘要】

1.一种多馈源共口径oam模态和极化复用的全息超表面天线设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在不同位置布置多个馈源，确定每个馈源的模态与极化方式，其包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据馈源参数设置，计算各馈源产生的激励波jsurfi及该馈源对应的出射波eradi，其公式如下：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将激励波与馈源对应的出射波两波束进行干涉，其公式如下：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将各馈源张量表面阻抗分布zt叠加并转化为等效标量表面阻抗分布ze，其实现包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设计满足等效标量表面阻抗分布的单元，是先采用由介质基板、金属地板...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯强，李婉婷，刘海霞，李思浩，韩家奇，史琰，李龙，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：