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引用本文:

陈思宇,黄铭:用于产生OAM涡旋光束的圆极化正八边环形贴片天线[J]. 光通信技术,2019,43(5):19-21.

用于产生OAM涡旋光束的圆极化正八边环形贴片天线

陈思宇,黄 铭
(云南大学 信息学院,昆明 650500)

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摘要:针对目前已有的轨道角动量(OAM)的生成方法的不足,设计了一种能够产生多个OAM拓扑荷的圆极化正八边环形贴片天线,对该天线的回波损耗、二维增益方向、三维增益方向和空间辐射相位分布等性能指标进行了仿真研究,仿真结果表明各项性能指标符合要求。
关键词:无线通信;量子通信;轨道角动量;涡旋光束;正八边环形贴片天线
中图分类号:TN827+.1 文献标识码:A 文章编号:1002-5561(2019)05-0019-03
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.05.005

0 引言
       近年来,日益增长的带宽需求和有限的频谱资源之间的矛盾变得越来越突出,通信系统的容量可能达到一定的饱和水平 [1,2] ,在有限的频谱资源下提升频谱利用率变得尤为重要。轨道角动量(OAM)作为一种新兴技术,引起了国内外专家及学者的广泛关注,如何利用携带有OAM的涡旋电磁波来提高频谱利用率,成了无线通信领域最新的研究热点[3-5]。目前,不同的OAM涡旋光束的生成方法相继提出,比如螺旋相位板、天线阵列等。然而,这些方法要么结构相对复杂,要么制作成本较高,技术难度超出现有生产技术水平而无法做出实物器件,探寻能够产生OAM涡旋电磁波的简单有效的新方法,对基于OAM的无线通信系统的研究具有非常重要的意义。本文设计一种用于产生OAM涡旋光束的圆极化正八边环形贴片天线,该天线采用了正八边环形辐射贴片结构和特殊的馈电方式,能产生具有多个OAM拓扑荷的涡旋光束。

3 结束语
       本文设计出了一种正八边环形贴片天线,所采用的正八边环形辐射贴片由2个特定的相对方位角激励来正交馈电,当贴片的馈电相位差为90°或-90°时,可分别产生具有拓扑荷为+3或者-3的OAM的涡旋光束。本设计优化了天线的谐振特性,使天线的结构尺寸更加小巧简易,在未来可以应用于基于OAM的通信系统尤其是量子通信当中。