[发明专利]双极化双模涡旋反射阵天线

说明书

本公开的一个或多个实施例提供双极化双模涡旋反射阵天线，该双极化双模涡旋反射阵天线包括：线极化馈源和反射阵面；所述反射阵面朝向所述线极化馈源的一面，设置有第一区域和同心围绕所述第一区域的第二区域；所述第一区域内设置有多个用于相位补偿的第一反射阵列单元；所述第二区域内设置有多个用于相位补偿、极化旋转的第二反射阵列单元。本公开的反射阵天线可以产生双极化、双模且发散角相等的涡旋电磁波，适应雷达和通信系统对于多功能口径复用的需求，具有结构简单、稳定性高优点，可应用于无线通信领域。

技术领域

本公开的一个或多个实施例涉及天线技术领域，尤其涉及双极化双模涡旋反射阵天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，空间中的频谱资源逐渐变得拥塞。而高速通信的需求必然导致在一定程度占用更多的频谱资源。如何更合理的利用频谱资源，提高频谱利用率成为当今无线通信领域的一个研究热点。携带有轨道角动量(Orbital angularmomentum,OAM)的涡旋电磁波，理论上OAM模式数不限，任意不同模态的OAM的波束独立正交，可以作为频率、幅度、极化等属性之外的全新自由度，可有效利用频谱资源并提升波束抗干扰能力，在通信领域可提升频谱利用率与通信容量，在雷达成像领域可提升分辨率，体现出很好的应用前景。因此涡旋电磁波的多模态的生成备受关注。另外，OAM波束的横截面会随着模态和传输距离的增加而增大，这对信号的接收增加了复杂度。如何设计具有相等发散角的多模的涡旋电磁波天线成为一个重要的课题。

另外，反射阵天线凭借其平面结构、低损耗、低成本等其他口径面天线与阵列天线无法比拟的优势，使得其自提出以来就备受研究人员的关注。然而目前大多数反射阵只能生成一个OAM模态，更很少关注不同OAM模态具有不同发散角的问题，这严重限制了涡旋电磁波的实际应用。

发明内容

有鉴于此，本公开的一个或多个实施例在于提出双极化双模涡旋反射阵天线。

本公开的一个或多个实施例提供了双极化双模涡旋反射阵天线，包括：

线极化馈源和反射阵面；

所述反射阵面朝向所述线极化馈源的一面，设置有第一区域和同心围绕所述第一区域的第二区域；

所述第一区域内设置有多个用于相位补偿的第一反射阵列单元，所述第一反射阵列单元在朝向所述线极化馈源的方向上设有第一介质基板，所述第一介质基板的用于反射相位的表面设置有第一贴片，所述第一贴片具有对所述线极化馈源发出的入射电磁波的相位补偿的作用；

所述第二区域内设置有多个用于相位补偿、极化旋转的第二反射阵列单元，所述第二反射阵列单元在朝向所述线极化馈源的方向上设置有第二介质基板，所述第二介质基板的用于反射相位的表面设置有第二贴片，所述第二贴片具有对所述线极化馈源发出的入射电磁波的相位补偿以及极化旋转的作用；

调节所述第一反射阵列单元和/或所述第二反射阵列单元的幅度以及相位，以使不同区域的涡旋电磁波模态不同；调节第一区域和第二区域的半径，以使不同的所述涡旋电磁波模态的波束发散角相等。

本发明的双极化双模涡旋反射阵天线，具有以下有益效果：

双极化双模涡旋反射阵天线提供了一种加工简单、双线极化、双模的涡旋反射阵天线结构；所述的双极化双模涡旋反射阵天线馈源采用一个线极化馈源，对反射阵天线进行空间馈电，第一反射阵列单元可以实现与线极化馈源相同的极化特性，通过第二反射阵列单元的极性旋转作用，可以实现与线极化馈源相反的极化特性，因此可以实现双极化特性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。