一种oam微带天线及oam无线传输装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于0ΑΜ无线通信技术领域，具体涉及一种基于平面环形槽线结构产 生射频0ΑΜ波束的天线，以及一种0ΑΜ无线传输装置。
【背景技术】
[0002] 携带轨道角动量（OAM: Orbital Angular Momentum)的波束其相位呈螺旋状，由 于其拥有无限多个相互正交的模式能提供更多的传输信道，能提高传输容量与传输安全性 而得到越来越多的重视。
[0003] 然而，目前用于产生0ΑΜ波束的天线的结构较为复杂，难于制作，不易集成，现有 技术中也没有结构简单、传输高效的0ΑΜ波束传输装置，极大的阻碍了射频0ΑΜ波束在通信 领域的应用。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种结构简单的能够产生射频0ΑΜ波束的天线，以及 基于上述天线结构的0ΑΜ无线传输装置。
[0005] 本实用新型的目的是这样实现的，包括设置于铜板上表面的环形槽线，设置于铜 板下表面的介质基板，以及设置于介质基板下表面的微带馈电网络，所述环形微带槽线上 沿圆周方向分别设置有波源激励端口 pl和波源激励端口 P2,所述微带馈电网络包括相移 功分器、与相移功分器输入端相连接的信号输入端口 p3以及分别与相移功分器的输出端 相连接的输出微带线ql和输出微带线q2 ;所述输出微带线ql对波源激励端口 pl进行馈 电，所述输出微带线q2对波源激励端口 p2进行馈电。
[0006] 本实用新型还提供了一种0ΑΜ无线传输装置，包括发送装置和接收装置，所述发 送装置包括发送端计算机、发送端通用软件无线电外设USRP，发送端0ΑΜ微带天线，所述发 送端计算机通过千兆以太网实现与发送端通用软件无线电外设USRP之间的信号传输，发 送端通用软件无线电外设USRP通过同轴线将信号传输至发送端0ΑΜ微带天线，所述发送端 0ΑΜ微带天线实现信号的发射；所述接收装置包括接收端计算机、接收端通用软件无线电 外设USRP，接收端0ΑΜ微带天线，所述接收端0ΑΜ微带天线接收发送端0ΑΜ微带天线发射的 信号，然后通过同轴线将接收到的信号传输至接收端通用软件无线电外设USRP，所述接收 端通用软件无线电外设USRP通过千兆以太网将信号传输至接收端计算机进行显示。
[0007] 本实用新型针对具有巨大应用潜力的0ΑΜ无线通信系统，提出了一种简单可行的 能够产生射频0ΑΜ波束的微带天线，并在上述基础上提供了一种0ΑΜ无线传输装置。本实 用新型提供的0ΑΜ微带天线结构简单、便于加工制作，性能可靠，能够加速0ΑΜ射频技术的 推广应用；本实用新型提供的0ΑΜ无线传输装置能够产生螺旋波束、以及实现文本、图片等 信息的实时传输。
【附图说明】
[0008] 图1为本实用新型中0ΑΜ微带天线的结构示意图；
[0009] 图2为本实用新型中环形槽线的结构示意图；
[0010] 图3为本实用新型中微带馈电网络的结构示意图；
[0011] 图4为本实用新型中0ΑΜ波束传输装置的结构示意图；
[0012] 图中：1_铜板、2-环形槽线、3-介质基板、4-相移功分器、5-发送端计算机、6-发 送端通用软件无线电外设USRP、7-发送端0ΑΜ微带天线、8-接收端计算机、9-接收端通用 软件无线电外设USRP、10-接收端0ΑΜ微带天线。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不得以任何方式对本实用新型加 以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
[0014] 如图1-3所示，本实用新型提供了一种0ΑΜ微带天线，包括设置于铜板1上表面的 环形槽线2,设置于铜板1下表面的介质基板3,以及设置于介质基板3下表面的微带馈电 网络，所述环形微带槽线2上沿圆周方向分别设置有波源激励端口 pi和波源激励端口 p2， 所述微带馈电网络包括相移功分器4、与相移功分器4输入端相连接的信号输入端口 p3以 及分别与相移功分器4的输出端相连接的输出微带线ql和输出微带线q2 ;所述输出微带 线ql对波源激励端口 pi进行馈电，所述输出微带线q2对波源激励端口 p2进行馈电。
[0015] 所述输出微带线ql与输出微带线q2均位于环形微带槽线2下方，且所述输出微 带线ql与输出微带线q2的转折处为圆弧过渡。
[0016] 所述环形微带槽线2上沿圆周方向设置的波源激励端口 pi和波源激励端口 p2之 间的距离为n± 1/4倍的环形槽线2的波导波长，其中η的取值为整数。
[0017] 所述构成微带馈电网络的输出微带线ql的长度与输出微带线q2的长度相差1/4 倍的输出微带线ql的波导波长。
[0018] 如图4所示，本实用新型还提供了一种0ΑΜ波束传输装置，包括发送装置和接收装 置，所述发送装置包括发送端计算机5、发送端通用软件无线电外设USRP6,发送端0ΑΜ微带 天线7,所述发送端计算机5通过千兆以太网实现与发送端通用软件无线电外设USRP6之间 的信号传输，发送端通用软件无线电外设USRP6通过同轴线将信号传输至发送端0ΑΜ微带 天线7,所述发送端0ΑΜ微带天线7实现信号的发射；所述接收装置包括接收端计算机8、接 收端通用软件无线电外设USRP9,接收端0ΑΜ微带天线10,所述接收端0ΑΜ微带天线10接 收发送端0ΑΜ微带天线7发射的信号，然后通过同轴线将接收到的信号传输至接收端通用 软件无线电外设USRP9,所述接收端通用软件无线电外设USRP9通过千兆以太网将信号传 输至接收端计算机10进行显示。
[0019] 实施例1
[0020] 步骤一：设计的环形槽线2,采用宽度w=2mm的微带线制作，其工作模式
II作 频率f=2GHZ，介质基板3采用介电常数?
，厚度h=l. 6mm的FR4_epoxy板材制作，其 边长为100mm ;其中环形槽线2的波导波长
可以根据公式(一）计算得到：
[0022] 其中
为自由空间波长，
，其中c为光速，f为工作频率；
[0023] 通过上述计算得出，环形