一种辐射三阶涡旋波束的微带贴片天线的制作方法

本发明涉及微带贴片天线，尤其是涉及一种辐射三阶涡旋波束(oam)的微带贴片天线。

背景技术：

近年来，轨道角动量(oam)因其在无线通信等领域的巨大优势越来越引起学者们的重视。当前无线通信领域发展迅速，5g时代已经到来，需要更高速率、更高宽带的通信技术来适应现今人类的需要。轨道角动量就是可供人类选择的方式之一，它的各个模态之间具有相互正交的性质，因此可以应用在如复用技术等提高通信速率和编码效率的无线通信技术中。

现今阶段在微波领域产生涡旋波束主要有以下五种方式：1、通过天线阵列产生涡旋波束；2、通过旋转相位板产生涡旋波束；3、通过使天线产生特定的形状如抛物面天线来产生涡旋波束；4、通过环形行波天线产生涡旋波束；5、通过圆极化贴片天线产生涡旋波束。这些方式都有一定的优点和缺点，适用于不同的场景。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种辐射三阶涡旋波束(oam)的微带贴片天线。

本发明设有介质基板，在介质基板的上表面设有圆形辐射贴片、第1圆弧环、第2圆弧环、微带馈线、第1电容和第2电容；介质基板的下表面为铜导体层，铜导体层为接地板；所述第1圆弧环的两端与圆形辐射贴片通过第1电容和第2电容相连接，第1圆弧环的一端连接微带馈线。

所述介质基板可采用双面覆铜微波介质基板。

所述介质基板可为正方形结构，介质基板的边长可为48mm，所述圆形辐射贴片的半径可为9mm，第1圆弧环的内圆半径可为10mm，第1圆弧环的外圆半径可为11mm，第1圆弧环的弧度可为0.455π；所述第1电容和第2电容均为150pf；所述第2圆弧环的内外圆半径与第1圆弧环相同，弧度可为0.4π；所述微带馈线的长度可为13.5mm，宽度可为0.7mm。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

本发明是一种简单可行的能够产生涡旋波束(oam)的微带天线，可以产生三阶涡旋波束(oam)模式。本发明具有结构简单、易于实现、性能优良等优点，在未来的无线通信技术领域中具有很大的应用潜力，对于将oam技术应用到无线通信领域中具有推动作用。

附图说明

图1为本发明实施例的结构组成示意图。

图2为本发明所述介质基板上表面结构及尺寸参数图。

图3为本发明所述介质基板下表面结构及尺寸参数图。

图4为本发明实施例的回波损耗曲线。

图5为本发明在13.78ghz时产生的三阶oam波束相位图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及仿真结果，对本发明进行进一步详细说明。

参见图1，本发明实施例设有介质基板1，在介质基板1的上表面设有圆形辐射贴片2、第1圆弧环3、第2圆弧环4、微带馈线5、第1电容6和第2电容7；介质基板1的下表面为铜导体层，铜导体层为接地板；所述第1圆弧环3的两端与圆形辐射贴片2通过第1电容6和第2电容7相连接，第1圆弧环3的一端连接微带馈线5。

所述介质基板1采用双面覆铜微波介质基板。

参见图2，所述介质基板1为正方形结构，介质基板1的边长l1＝48mm，介质基板1上表面的圆形辐射贴片2的半径r＝9mm，第1圆弧环3的内外圆半径分别为r1＝10mm和r2＝11mm，弧度为0.455π，第1圆弧环3两端的第1电容6和第2电容7均为150pf，第2圆弧环4的内外圆半径与第1圆弧环3相同，分别为r1＝10mm和r2＝11mm，弧度为0.4π，微带馈线5的长度l2＝13.5mm，宽度w2＝0.7mm。在图2中，标记∠a为第1圆弧环3的弧度，标记∠b为第2圆弧环4的弧度。

参见图3，所述介质基板1的下表面为接地板，尺寸与介质基板1的尺寸相同，为正方形结构，边长l1＝48mm。

参见图4，天线的回波损耗曲线，天线谐振频点13.78ghz，图5为天线在频率为13.78ghz情况下的三阶oam波束相位图。

相对于现有oam天线，本发明是一种简单可行的能够辐射三阶涡旋波束(oam)的微带贴片天线。本发明提供的oam微带天线结构简单、便于加工制作，性能可靠，能够加速oam射频技术的推广应用。

技术特征：

技术总结
一种辐射三阶涡旋波束的微带贴片天线，涉及微带贴片天线。设有介质基板，在介质基板的上表面设有圆形辐射贴片、第1圆弧环、第2圆弧环、微带馈线、第1电容和第2电容；介质基板的下表面为铜导体层，铜导体层为接地板；所述第1圆弧环的两端与圆形辐射贴片通过第1电容和第2电容相连接，第1圆弧环的一端连接微带馈线。是一种简单可行的能够产生涡旋波束的微带天线，可以产生三阶涡旋波束模式。具有结构简单、易于实现、性能优良等优点，在未来的无线通信技术领域中具有很大的应用潜力，对于将OAM技术应用到无线通信领域中具有推动作用。

技术研发人员：刘永聪;李伟文;李秋浩;杨杞宁;刘颜回;熊柳静
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：2019.02.22
技术公布日：2019.06.18