用于一種新型近場(chǎng)通信系統(tǒng)的天線設(shè)計(jì).pdf

1、本研究采用軌道角動(dòng)量相位模式進(jìn)行信道復(fù)用的菲涅爾輻射近場(chǎng)無(wú)線通信系統(tǒng)，著重研究用于該系統(tǒng)的天線設(shè)計(jì)。根據(jù)本課題組已有的研究結(jié)果，說(shuō)明了攜帶多階軌道角動(dòng)量的波束不同相位模式之間的正交性用于信道復(fù)用的原理，以環(huán)形陣列天線為例，闡述了系統(tǒng)信道矩陣及復(fù)用/解復(fù)用的過(guò)程。設(shè)計(jì)了一種環(huán)形槽反射面天線用于產(chǎn)生不同階的軌道角動(dòng)量模式，該天線對(duì)比傳統(tǒng)的拋物面天線和無(wú)反射面的偶極子天線陣列，對(duì)于電磁波數(shù)的能量聚焦具有較好的性能，所有的軌道角動(dòng)量模式下，主波

2、束的增益有明顯提高。針對(duì)陣列天線系統(tǒng)，設(shè)計(jì)并制作了一種移相器。結(jié)合近年來(lái)新興的超表面人工電磁材料，設(shè)計(jì)了不同的次波長(zhǎng)單元結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)構(gòu)成的二維周期平面對(duì)入射的電磁波的反射波的相位可以進(jìn)行超過(guò)360°范圍的調(diào)控，并且保證幅度、極化的一致。將該結(jié)構(gòu)用于一種線極化的反射陣列天線，給出了用于產(chǎn)生不同階軌道角動(dòng)量的控制相位表達(dá)式，設(shè)計(jì)出反射陣天線，采用全波電磁仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的天線進(jìn)行了分析。針對(duì)上述反射陣天線的不足，提出了采用超表面設(shè)計(jì)的表面波-