[发明专利]漏波微带环轨道角动量天线

说明书

本发明提供一种漏波微带环轨道角动量天线,其包括介质基板、分设于所述介质基板上下表面的微带线和接地面，所述微带线包括间隔且同心设置的多条环形微带线，所述多条环形微带线均设有开口以在开口处形成每条环形微带线的始端和终端，其中，所述始端连接有用于与馈电网络连接的同轴馈线，所述终端连接有匹配负载。在微带线上设置开口，微带线的开口端接匹配负载，使天线产生环形行波，以辐射OAM，通过在介质基板1上设置至少两条同心的微带线，使该天线集成至少两个独立的微带辐射单元，实现在同一工作频率下的多OAM模辐射单元的集成，使天线更具有实用价值。

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种漏波微带环轨道角动量天线。

背景技术

为缓解频谱资源日益紧缺与无线业务需求日益增长之间的矛盾，学界已在各方面进行了广泛而深入的研究。近年来，轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)由于其极大扩展频谱资源的可观前景，引起了学界的广泛关注。携带OAM的电磁波，其等相位面将不再是传统的平面或球面，而是呈涡旋状；不同模式的OAM波，其等相位面的涡旋形态也不同。同一频率的多个载波，只要其OAM模式不同，就是互相正交的，就能提供多个独立信道。

当这些独立信道用于单路数据的并行传输时，就能在较窄频带上实现极高的传输速率；当这些独立信道分配给不同用户时，OAM相当于提供了除时分复用、频分复用和码分复用外的全新复用方式——“OAM模分复用”，从而极大地扩展频谱效率，各种形式的OAM天线也被相继提出。

目前的主流OAM天线可分为均匀圆形阵列、螺旋相位板和电磁超表面3类,但大都因在小型化和多模复用上存在困难而在实际应用中受到限制。同时，以上天线虽能在不同频点产生不同模态的OAM，但无法在同一频点辐射多模OAM。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种具有在同一频点辐射多模的漏波微带环轨道角动量天线。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种漏波微带环轨道角动量天线，包括介质基板、分设于所述介质基板上下表面的微带线和接地面，所述微带线包括间隔且同心设置的多条环形微带线，所述多条环形微带线均设有开口以在开口处形成每条环形微带线的始端和终端，其中，所述始端连接有用于与馈电网络连接的同轴馈线，所述终端连接有匹配负载。

进一步设置：所述多条环形微带线的开口位于沿圆环半径延伸的直线上。

进一步设置：还包括覆盖于所述微带线上的加载介质板。

进一步设置：所述环形微带线设置两条，分别为内圈微带线和外圈微带线。

进一步设置：所述内圈微带线的周长为1.875λ-2.125λ,所述外圈微带线的周长为2.875λ-3.125λ，λ为微带线的行波波长。

进一步设置：所述内圈微带线的周长为2λ，所述外圈微带线的周长为3λ。

进一步设置：所述介质基板上设有金属过孔，所述微带线的两端分别经金属过孔与设于介质基板下表面的所述同轴馈线和匹配负载连接。

进一步设置：所述接地面由从介质基板下方与介质基板固定的金属底板限定而成。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：