[发明专利]用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法

说明书

本发明提供一种用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法。所述波形分束模块用于将一个输入波源分成任意路波束。该方法包括以下步骤：根据波形分束模块的分束需求，结合虚拟空间OA’B’(x，y，z)的坐标点与物理空间OAB(x’，y’，z’)的坐标点之间的变换关系，利用雅克比矩阵A获得变换关系系数；将所述变换关系系数代入第一公式中，并将所得结果代入第二公式中，获得用于制备波形分束模块的超材料的本构参数。基于该用于制备波形分束模块的超材料的本构参数，能够确定用于制备波形分束模块的超材料，并使得基于该超材料制备出的分束模块能够将一个输入信号波源分成任意路输入波源。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法。

背景技术

现有技术中，人们经常采用多个不同的天线同时传送一种信息，这样可以减小信道衰落的影响，进一步提高通讯系统的可靠性。电磁波不仅具有能量，而且还可具有轨道角动量(OAM)，OAM是电磁波的基本物理特性，反映电磁波围绕传播方向轴的方位角方向的相位变化参数。对于任意频率的电磁波，全部OAM波束构成一组相互正交的、数目无限多的本征模式。OAM通信就是利用OAM模式这一组电磁波本征模式的阶数(取值l)，作为新的可供调制或复用的参数维度资源，即利用不同l值代表不同编码状态或不同信息通道，从而开辟进一步提高频谱效率的新途径。由于l值具有无限取值范围，理论上OAM通信具有可无限增加电磁波承载信息量的潜力。

现有技术中，为了产生多路OAM波束，往往是在每一路上都设置一个输入信号源，这就使得在确定的空间内，如何部署更多的分集天线，成为提高通通信系统可靠性的障碍。

为了解决现有技术中的技术问题，本发明人提出一种能够将一个输入信号波源分成任意路输入波源的方法，本方法的基础在于根据具体需要制备出用于将一个输入信号波源分成任意路输入波源的波形分束模块，超材料因为其自身的特性尤其适用于制备波形分束模块，而为了具体实现上述方法，超材料的本构参数的获得就显得至关重要了。

因此，需要一种用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法，旨在解决如何构建用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法，所述波形分束模块用于将一个输入波源分成任意路波束；所述用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法包括以下步骤：

根据波形分束模块的分束需求，结合虚拟空间OA’B’(x，y，z)的坐标点与物理空间OAB(x’，y’，z’)的坐标点之间的变换关系，利用雅克比矩阵A获得变换关系系数；

将所述变换关系系数代入第一公式中，并将所得结果代入第二公式中，获得用于制备波形分束模块的超材料的本构参数；

所述第一公式为虚拟空间OA’B’(x，y，z)中的坐标点与物理空间OAB(x’，y’，z’)中的坐标点之间的函数关系；

所述第二公式为超材料的相对介电常数和相对磁导率的计算公式。

其中，所述虚拟空间OA’B’(x，y，z)的坐标点与物理空间OAB(x’，y’，z’)的坐标点之间的变换关系为：

其中，a、b、c、d、e和f为所述变换关系系数。

其中，所述变换关系系数a、b和c的雅克比矩阵A为：

所述变换关系系数d、e和f的雅克比矩阵A为：