可重构轨道角动量天线的研究进展

发布时间：2021-08-26 21:57

　　可重构轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）天线技术是突破通信瓶颈的关键技术之一,其在视距（Line of Sight,LOS）通信中的优势可以广泛应用于数据中心的信息交换、无人机空对地通信、无线回程通信和雷达探测等领域。总结了目前常见的模数、极化、方向图和混合可重构OAM天线及其实现形式,比较了当前可重构OAM天线的性能,展望了未来可重构OAM天线在无线通信领域的发展方向,为新型可重构OAM天线的研究与优化提供参考。可重构OAM天线的研究对无线通信系统的发展具有重要意义,在可重构OAM天线下一步的发展中,需要将新型材料与金属结构相结合,基于均匀环形阵列（Uniform Circular Array,UCA）原理的新型可重构OAM天线仍是研究重点。 

【文章来源】：电讯技术. 2020,60(06)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

传输阵列和阵列单元

文献[11]提出了一种基于PIN二极管负载多层相位调制结构，能够产生8种模态OAM的可重构OAM天线。该天线最小的单元由平面透镜介质板、金属贴片、二极管和金属导线组成，如图2所示。通过金属导线上的电流来控制二极管的偏压值，从而可对天线阵列中二极管的通断数目进行实时控制。为了获得性能较好的OAM波束，避免相邻天线单元间的相位差过大，该天线采用了15×15个13层的多层相位调制结构，如图3所示，并设定二极管开断之间的相位差为30°，单个多层结构即可实现2π的相位调制。根据在多层相位调制结构中相移与可调二极管数目的关系，每层二极管的状态都可以被确定。通过对二极管状态的实时控制，该OAM天线即可在10 GH时实现8种模态OAM的重构。

通过金属导线上的电流来控制二极管的偏压值，从而可对天线阵列中二极管的通断数目进行实时控制。为了获得性能较好的OAM波束，避免相邻天线单元间的相位差过大，该天线采用了15×15个13层的多层相位调制结构，如图3所示，并设定二极管开断之间的相位差为30°，单个多层结构即可实现2π的相位调制。根据在多层相位调制结构中相移与可调二极管数目的关系，每层二极管的状态都可以被确定。通过对二极管状态的实时控制，该OAM天线即可在10 GH时实现8种模态OAM的重构。2.1.2 可控相位延时

【参考文献】：
期刊论文
[1]模态波束双可重构OAM发生器的研究[J]. 周潇潇,刘永杰,李龙.  电波科学学报. 2018(03)
[2]涡旋电磁波的理论与应用研究进展[J]. 李龙,薛皓,冯强.  微波学报. 2018(02)
[3]电磁涡旋及其在无线通信中的应用[J]. 李蹊,冯志勇,冯建元,张奇勋.  电讯技术. 2015(10)
[4]可重构天线研究综述[J]. 田雨波,谭冠南.  江苏科技大学学报(自然科学版). 2012(03)

硕士论文
[1]方向图可重构天线及其阵列研究[D]. 郑春容.电子科技大学 2015



本文编号：3365042