[发明专利]用于微波/毫米波频段涡旋电磁波的反射与透射测试装置

说明书

本发明提供了一种用于微波/毫米波频段涡旋电磁波的反射与透射测试装置，包括底座、垂直支架、待测材料固定角、发射天线及天线支架，垂直支架紧固底座两侧，待测材料固定角设置于底座两侧滑槽内并能够沿滑槽延伸方向滑动，垂直支架和待测材料固定角间设置有待测材料放置区；天线支架设置于底座和垂直支架上，天线支架用于固定发射天线。本发明的结构合理，操作方便，配合微波近场测量系统测试涡旋电磁波反射与透射的特性；通过改变待测材料固定角实现不同厚度待测材料的放置倾角调整，实现不同入射角度涡旋电磁波的反射与透射测试；通过接口螺孔和固定螺孔实现多角度的天线旋转；采用框架式非金属材料，对涡旋电磁波的传输特性测试的影响小。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，具体的，涉及一种用于微波/毫米波频段涡旋电磁波的反射与透射测试装置。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，电磁频谱已经得到充分的利用和极大的拓展，同时频谱资源也已经变得越发紧张和拥挤不堪，其利用率也已达到瓶颈。涡旋电磁波作为一种新型电磁波信息传输载体近年来被提出，其携带有区别于传统平面波的轨道角动量(OrbitalAngularMomentum，OAM)特征，其等相位面以涡旋状的波前反射与透射且理论上存在任意多的正交模态。这种新特征有望解决现有通信、雷达等领域存在的一些技术瓶颈，可以为大容量通信、保密通信、多维探测等应用提供新的技术途径。

由于涡旋电磁波的涡旋相位波前，其反射与透射特性与现有的平面电磁波不同，相应的反射与透射的测试方法和测试装置也需匹配涡旋波独有的涡旋特性。

M.Merano、N.Hermosa和J.P.Woerdman在《PHYSICAL REVIEW A》上发表的文章“在光学反射下轨道角动量如何改变波束偏移(How orbital angular momentum affectsbeam shifts in optical reflection)”使用了氦氖激光器产生携带轨道角动量的拉盖尔高斯波束和厄密特高斯波束，进而通过棱镜和象限探测器对涡旋光束的反射进行探测。但是该方法所需的棱镜数目和结构数目较多，需要的装配空间较大，复杂度较高，且集成度低。另外，该方法只能测试反射特性，而无法测试涡旋电磁波的透射特性。

XiaonanHui、ShilieZheng、Xianmin Zhang等人在《Scientific Reports》上发表的文章“使用双模态涡旋电磁波天线的毫米波通信复用技术(Multiplexed millimeterwave communication with dual orbital angular momentum(OAM)mode antennas)”使用两个天线发射和接收携带信息涡旋电磁波，证实了涡旋电磁波的传输能力。但是该方法只分析了对应的自由空间中的反射与透射特性，但其反射与透射特性无法揭示。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于微波/毫米波频段涡旋电磁波的反射与透射测试装置。

根据本发明提供的一种用于微波/毫米波频段涡旋电磁波的反射与透射测试装置，包括底座、垂直支架、待测材料固定角、发射天线以及天线支架，其中：

所述垂直支架紧固在所述底座的两侧，所述待测材料固定角设置于所述底座两侧的滑槽内并能够沿所述滑槽延伸方向滑动，所述垂直支架和待测材料固定角之间设置有待测材料放置区；

所述天线支架设置于所述底座和垂直支架上，所述天线支架用于固定所述发射天线。

优选地，所述发射天线包括涡旋电磁波天线，所述涡旋电磁波天线用于发射涡旋电磁波。

优选地，所述天线支架包括天线连接杆、旋转接口以及固定架，其中：

所述旋转接口通过天线连接杆连接于底座和垂直支架上；

所述固定架设置于所述旋转接口上；

所述固定架用于安装发射天线。