[发明专利]一种电可调的道角动量波模式可重构天线

说明书

本发明公开了一种电可调的道角动量波模式可重构天线，包含从上之下依次层叠固连的顶层印刷金属、第一介质基板、中间层印刷金属、第二介质基板、底层印刷金属，还包含单刀双掷开关、电源线和信号控制线；底层印刷金属包含环形馈电微带线、直线微带线和两个底层接地焊盘；第一介质基板、中间层印刷金属、第二介质基板均呈矩形，大小相同；顶层印刷金属包含N个矩形辐射贴片天线和两个顶层接地焊盘。本发明中能够通过数字逻辑电平信号快速切换轨道角动量电磁波的模态，使得两种正交模态的轨道角动量波能够共口径使用。将本发明应用于通信领域将有望提高通信容量。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及轨道角动量电磁波产生技术领域，具体涉及一种电可调的道角动量波模式可重构天线。

背景技术

无线通信发展日新月异，人们对于无线通信的需求日益增长。无线通信技术实现信息传递的方式是通过电磁波来携带信息传输的，为了防止携带各路信息的电磁波相互干扰，人们需要不断地拓宽使用频带。但是,频谱资源日益紧张,信道容量日趋香农极限。因此，复用技术的变革显得尤为重要。

轨道角动量涡旋波具有螺旋型波前相位，由于不同模态间的轨道角动量涡旋波相互正交，且理论上轨道角动量涡旋波具有无穷多个模态，因此可以将各路信息调制到不同模式的轨道角动量涡旋波上，这样在同一载频下将拥有无穷多个相互独立的轨道角动量信道，利用轨道角动量涡旋波模式数这一新的自由度，将极大地提高频谱利用率，增大通信容量。另一方面要发射出无线信号就需要天线，而要发射出不同模式的轨道角动量波就需要不同形式的天线，如果需要同时使用到两种以上的模式，一般而言就需要增加对应数量的天线与发射机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种电可调的道角动量波模式可重构天线。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种电可调的道角动量波模式可重构天线，包含顶层印刷金属、第一介质基板、中间层印刷金属、第二介质基板、底层印刷金属、单刀双掷开关、电源线和信号控制线，所述顶层印刷金属、第一介质基板、中间层印刷金属、第二介质基板、底层印刷金属从上之下依次层叠固连；

所述底层印刷金属包含环形馈电微带线、直线微带线和两个底层接地焊盘，其中，所述环形馈电微带线上设有一缺口，该缺口两端分别和所述单刀双掷开关的两个选通引脚相连；所述直线微带线一端和单刀双掷开关的公共端引脚相连，另一端接入外部射频信号；所述电源线一端和单刀双掷开关的电源引脚相连，另一端接外部电压；所述信号控制线的一端和单刀双掷开关的信号引脚相连，另一端接外部控制信号；

所述第一介质基板、中间层印刷金属、第二介质基板均呈矩形，大小相同；

所述顶层印刷金属包含N个矩形辐射贴片天线和两个顶层接地焊盘，所述N个矩形辐射贴片天线的中心均匀分布在一个圆上，且N个矩形辐射贴片天线分别通过一个圆柱过孔和所述环形馈电微带线相连，所述环形馈电微带线对各个矩形辐射贴片天线馈电、使得其工作；

所述两个顶层接地焊盘、两个底层接地焊盘均通过过孔连接到中间层印刷金属。

作为本发明一种电可调的道角动量波模式可重构天线进一步的优化方案，N值为6。

作为本发明一种电可调的道角动量波模式可重构天线进一步的优化方案，所述直线微带线的特征阻抗等于50欧姆。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：