一种基于抛物面反射器和圆环形阵列馈源的oam发生器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于抛物面反射器和圆环形阵列馈源的OAM发生器，如图(a)所示，由圆环形阵列馈源、旋转抛物面反射器和支撑机构组成。图(b)所示是圆形阵列馈源的结构，用于产生原始的OAM射频波束，它使用沿圆周等距分布的个阵元，各个阵元的激励幅度相等，相位按方式设置，此处和分别表示阵元的序号和OAM模式，这样可在馈源的阵因子中构成形如的螺旋相位项，能够生成模式数为的OAM射频波束。需要调整该发生器所工作的OAM模式时，只需要重设各个阵元电流的相位关系即可。旋转抛物面反射器用以提高OAM射频波束的质量，它可以使OAM射频波束变窄，提高方向性和辐射增益，使OAM射频载波的传输距离增加。本发明提出的一种基于抛物面反射器和圆环形阵列馈源OAM发生器可应用于无线通信系统，与现有无线相比技术，可大幅提升系统容量和频谱效率。
【专利说明】-种基于抛物面反射器和圆环形阵列馈源的OAM发生器
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信【技术领域】，涉及一种基于抛物面反射器和圆环形阵列馈源的 0ΑΜ发生器，主要用于产生各种模式的0ΑΜ射频波束。
【背景技术】
[0002] 随着有线接入向无线接入的转移，如何高效地利用无线电频谱资源已成为移动业 务发展的关键。为了提高频谱效率，IEEE分别于2004年和2005年成立了针对动态频谱接 入的802. 22、802. 16h和P1900等标准工作组。复用技术允许多路信号综合在同一传输路 径（如：载频）上，是提高频谱效率的关键技术。复用技术的发展经历了频分（FDM)、时分 (TDM)、码分（CDM)、空分（SDM)以及基于动态谱传感的认知无线电（CR)传输等几个阶段，相 应的移动通信系统也从以无线电报、广播以及模拟集群为代表的第一代（1G)发展到以LTE 技术为代表的第四代（4G)。因此可以说，复用技术是推动移动通信系统不断发展的引擎。
[0003] 0ΑΜ，即轨道角动量，是除频率（波长）、时间、码型以及空间之外，人们发现的又一 种复用资源。根据报道，目前基于0ΑΜ复用的通信系统已经具备lOOTbits/s以上的数据传 输能力。0ΑΜ复用以载波的轨道角动量状态为信道标志，即使在载波的其它参数，如频率、时 间、空间、码片以及极化状态等，都相同的情况下，理论上也能够产生无穷多的0ΑΜ信道，因 此可获得几乎无限的传输能力，对频谱效率和系统容量的提升都将会是远超想象的。当然， 这在实际上会受到技术水平的限制。
[0004] 0ΑΜ射频波束最显著的特征是其具有螺旋相位波前结构，因此也被称为"无线电涡 旋"。发展0ΑΜ复用的理论与技术，需系统研究0ΑΜ载波的产生、传输以及检测等问题。针 对射频0ΑΜ波束的生成问题，目前公开报道的只有采用修正抛物面天线和相控天线阵两种 方法。
[0005] 基于修正抛物面天线的方法在抛物面反射面上引入开口从而构成0ΑΜ波束的螺 旋相位结构因子
【权利要求】
1. 一种基于抛物面反射器和圆环形阵列馈源OAM发生器，其特征在于， 该发生器包括：圆环形阵列馈源、旋转抛物面反射器和支撑结构；馈源使用 :V个沿圆周等距分布的贴片阵元，可制作在同一基底之上；阵元激励的幅度相等，相位按 / /V方式设置，使阵因子包含形如夢:> 的螺旋相位项，能够生成模式数为/的 0AM射频波束；这里||表示阵元的序号，/表示0AM模式，其值为0AM射频波束模式的大小， 符号代表所产生0AM螺旋波束的旋转方向，为正是右旋波束，为负则为左旋波束。
2. 如权利要求1所述的基于抛物面反射器和圆环形阵列馈源0AM发生器，其特征在于， 将圆环形天线阵和旋转抛物面天线组合，馈源使用圆环形天线阵，用来以相控方式生成螺 旋相位因子；反射器使用旋转抛物面，用来进一步提高馈源产生的原始0AM波束的质量。
3. 如权利要求1所述的基于抛物面反射器和圆环形阵列馈源0AM发生器，其特征在于， 所述馈源阵列的阵元使用的是内嵌式馈电的矩形微带贴片天线，这种方式对输入阻抗的敏 感性较低。
4. 如权利要求1所述的基于抛物面反射器和圆环形阵列馈源0AM发生器，其特征在 于，该发生器的结构形式可以扩展到毫米波和米波频段。
【文档编号】H01Q7/00GK104282995SQ201410230978
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】毛福春, 黄铭, 李廷华 申请人:云南大学