基于多模态OAM涡旋电磁波的L波段宽频阵列天线设计

李强; 孙学宏; 庞丹旭; 刘丽萍

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2016.12.020

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基于多模态OAM涡旋电磁波的L波段宽频阵列天线设计

学术论文 | 更新时间：2025-07-16

- 基于多模态OAM涡旋电磁波的L波段宽频阵列天线设计
- The Design of L Band Broadband Array Antenna Based on Multi-modal OAM Vortex Electromagnetic Wave
- 电子学报 2016年44卷第12期页码：2954-2959
- 作者机构：
  
  1. 宁夏大学物理与电子电气工程学院,宁夏,银川,750021
  2. 宁夏沙漠信息智能感知重点实验室,宁夏,银川,750021
  3. 北京邮电大学信息与通信工程学院,北京,100876
  4. 宁夏大学物理与电子电气工程学院,宁夏,银川,750021
  5. 宁夏沙漠信息智能感知重点实验室,宁夏,银川,750021
  6. 北京邮电大学信息与通信工程学院,北京,100876
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金 (No.61561039，No.61461044）;宁夏自然科学基金 (No.NZ201405）
- DOI：10.3969/j.issn.0372-2112.2016.12.020
  中图分类号： TN822
- 纸质出版：2016
- 稿件说明：
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李强, 孙学宏, 庞丹旭, 等. 基于多模态OAM涡旋电磁波的L波段宽频阵列天线设计[J]. 电子学报, 2016,44(12):2954-2959.

LI Qiang, SUN Xue-hong, PANG Dan-xu, et al. The Design of L Band Broadband Array Antenna Based on Multi-modal OAM Vortex Electromagnetic Wave[J]. Acta Electronica Sinica, 2016, 44(12): 2954-2959.
李强, 孙学宏, 庞丹旭, 等. 基于多模态OAM涡旋电磁波的L波段宽频阵列天线设计[J]. 电子学报, 2016,44(12):2954-2959. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2016.12.020.

LI Qiang, SUN Xue-hong, PANG Dan-xu, et al. The Design of L Band Broadband Array Antenna Based on Multi-modal OAM Vortex Electromagnetic Wave[J]. Acta Electronica Sinica, 2016, 44(12): 2954-2959. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2016.12.020.

摘要

频谱资源紧缺已成为无线通信技术发展的瓶颈.本文通过控制阵元间馈电相位差将轨道角动量（orbital angular momentum）技术应用于阵列天线中，利用L型探针馈电微带贴片天线沿圆周等距排列设计出一种工作频段在1.35GHz~1.86GHz，相对带宽达到31.8%的8阵元涡旋电磁波宽频微带天线.仿真实验表明，该天线可以产生具有多模态轨道角动量的涡旋电磁波，当用于移动通信系统的发射端，它能够实现在同一时间、同一频率下的多路信号传输，提高了系统的容量和传输速率.

Abstract

The shortage of spectrum resources becomes a bottleneck in the development of wireless communication.This paper applies the technology of orbital angular momentum (OAM) to the design of array antenna and uses the microstrip patch antenna with feeding type of L probe as an element.The elements are arranged along the circumference equidistantly to present an 8-element broadband microstrip array antenna generating multi-modal OAM vortex electromagnetic waves and the adjacent elements are fed with the different phases.The operating frequency band of the antenna ranges from 1.35GHz to 1.86GHz

and meanwhile

the relative bandwidth can reach 31.8%.Experiment results show that the array antenna can generate electromagnetic waves with characteristic of multi-modal orbital angular momentum.When it is placed in the transmitting terminal of wireless communication system

the multiple signals can be transmitted on the same frequency simultaneously

which improves the transmission rate and capacity of the communication system.

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