产生涡旋电磁波的方法及抛物面天线与流程
技术特征：
1.基于抛物面天线产生涡旋电磁波的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按两个变量将抛物面天线的反射面划分出多个面元，使得反射面变成由若干面元构成的抛物面，其中，ξ为馈源与反射面上面元中心之间连线与抛物面轴线的夹角，ξ＝0～2arctan(R0/2f)，
为反射面上面元中心以x轴为参考轴的空间方位角，
R0为抛物面天线的口径面的半径，f为抛物面天线的焦距；
步骤二、在每个面元上涂覆一层复介电常数材料，以改变每个面元表面的反射系数，每个面元所涂覆的复介电常数材料的复介电常数互不相同。
2.根据权利要求1所述的基于抛物面天线产生涡旋电磁波的方法，其特征在于：反射面上某一面元所涂覆的复介电常数材料的复介电常数为其中，ε0为真空复介电常数，ε’为相对复介电常数ε’-jε”的实部，ε”为相对复介电常数ε’-jε”的虚部，j为虚数单位；
利用复介电常数材料界面对垂直极化波或水平极化波的反射系数的相角以及复介电常数材料反射系数的幅值|R|为1，联立方程组求出各面元上所涂覆的复介电常数材料的相对复介电常数的实部和虚部，从而确定涂覆在该面元上复介电常数材料的复介电常数。
3.根据权利要求1或2所述的基于抛物面天线产生涡旋电磁波的方法，其特征在于：当垂直极化的平面电磁波入射到天线反射面时，反射面上某一面元上涂覆的复介电常数材料的相对复介电常数的实部和虚部根据以下方程组求出：
其中，ψ为馈源到反射面上面元中心所在切平面的入射角，j为虚数单位，l为电磁涡旋模式数，
为反射面上面元中心以x轴为参考轴的空间方位角，|R|为面元上所涂覆的复介电常数材料反射系数的幅值。
4.根据权利要求1或2所述的基于抛物面天线产生涡旋电磁波的方法，其特征在于：当水平极化的平面电磁波入射到天线反射面时，反射面上某一面元上涂覆的复介电常数材料的相对复介电常数的实部和虚部根据以下方程组求出：
5.根据权利要求3所述的基于抛物面天线产生涡旋电磁波的方法，其特征在于：将方程组变换为以下方程组对垂直极化波入射时反射面上与ξ、的取值对应的面元所涂覆的复介电常数材料的相对复介电常数的实部ε’和虚部ε”进行求解：
其中，
6.根据权利要求4所述的基于抛物面天线产生涡旋电磁波的方法，其特征在于：将方程组变换为以下方程组对水平极化波入射时反射面上与ξ、的取值对应的面元所涂覆的复介电常数材料的相对复介电常数的实部ε’和虚部ε”进行求解：
7.抛物面天线，包括反射面及位于反射面焦点处的馈源，其特征在于：所述反射面按两个变量划分出多个面元，使得反射面变成由若干面元构成的抛物面，每个面元上涂覆一层复介电常数材料，且每个面元上复介电常数材料的复介电常数互不相同，其中，ξ为馈源与反射面上面元中心之间连线与抛物面轴线的夹角，ξ＝0～2arctan(R0/2f)，
为反射面上面元中心以x轴为参考轴的空间方位角，
R0为抛物面天线的口径面的半径，f为抛物面天线的焦距。
8.根据权利要求7所述的抛物面天线，其特征在于：反射面上某一面元所涂覆的复介电常数材料的复介电常数为其中，ε0为真空复介电常数，ε’为相对复介电常数ε’-jε”的实部，ε”为相对复介电常数ε’-jε”的虚部，j为虚数单位；
利用复介电常数材料界面对垂直极化波或水平极化波的反射系数的相角以及复介电常数材料反射系数的幅值|R|为1，联立方程组求出各面元上所涂覆的相对复介电常数材料的相对复介电常数的实部和虚部，从而确定涂覆在该面元上复介电常数材料的复介电常数。
9.根据权利要求7或8所述的抛物面天线，其特征在于：当垂直极化的平面电磁波入射到天线反射面时，反射面上某一面元上涂覆的复介电常数材料的相对复介电常数的实部和虚部根据以下方程组求出：
其中，ψ为馈源到反射面上面元中心所在切平面的入射角，j为虚数单位，l为电磁涡旋模式数，
为反射面上面元中心以x轴为参考轴的空间方位角，|R|为面元上所涂覆的复介电常数材料反射系数的幅值。
10.根据权利要求7或8所述的抛物面天线，其特征在于：当水平极化的平面电磁波入射到天线反射面时，反射面上某一面元上涂覆的复介电常数材料的相对复介电常数的实部和虚部根据以下方程组求出：
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！