[发明专利]一种可产生多模态涡旋电磁波的阵列天线

权利要求书

1.一种可产生多模态涡旋电磁波的阵列天线，其特征在于，包括：

底层介质板、顶层介质板、N-1个双向功率分配器、微带线及N+1个辐射单元，其中，所述N+1个辐射单元包括：N+1个驱动贴片及N+1个寄生贴片，每个辐射单元包括一个驱动贴片及一个寄生贴片，N＝2ⁿ，n为大于等于2的整数；其中，

所述N-1个双向功率分配器分别通过所述微带线分别与所述N+1个驱动贴片连接，所述双向功率分配器、所述微带线及所述N+1个驱动贴片均设置于所述底层介质板的上表面，所述N+1个寄生贴片与所述N+1个驱动贴片相对应并设置于所述顶层介质板的下表面。

2.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，在所述N+1个辐射单元中，N个辐射单元均匀设置于半径为λ的圆周上，用于产生1模态涡旋电磁波；1个辐射单元均匀设置于所述圆周的中心位置，用于产生0模态涡旋电磁波，其中，λ为电磁波的波长。

3.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述N+1驱动贴片及所述N+1寄生贴片均呈正方形，所述N+1寄生贴片的边长比所述N+1驱动贴片的边长均大2～4mm且所述N+1驱动贴片的边长均为其中，c为光速，f为信号频率，ε_r为介电常数。

4.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述底层介质板及所述顶层介质板均为厚度为0.5～2.5mm，介电常数为3.2～3.6的板材。

5.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述顶层介质板与底层介质板之间的间隔距离为3～5mm。

6.根据权利要求1所述的阵列天线，其特征在于，所述N-1个双向功率分配器包括被分为n个等级的双向功率分配器，其中，

第一级双向功率分配器到第二级的两个双向功率分配器之间的微带线长度差Δd₁＝λ/2，第二级双向功率分配器到第三级的两个双向功率分配器之间的微带线长度差Δd₂＝λ/4，第三级双向功率分配器到相邻两个驱动贴片之间的微带线长度差Δd3＝λ/8，依次类推，第n级双向功率分配器到与其相邻的两个驱动贴片之间的微带线长度差Δd_n＝λ/N，其中，λ为电磁波的波长。