[发明专利]一种连续多拓扑荷数涡旋电磁波产生系统及方法

权利要求书

1.一种连续多拓扑荷数涡旋电磁波产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分别获取中频信号源的中频信号和本地振荡器信号源的本振信号；

S2、确定天线单元数量和初始涡旋电磁波模式数，获取进入每个外差混频器的本振信号的相移量，进而获取每根延迟线的长度，并通过延迟线将外差混频器与本地振荡器信号源相连接；

S3、通过外差混频器将进入其内的本振信号和中频信号进行混频，得到混频后的信号；

S4、通过天线单元将每个混频后的信号进行发射，完成涡旋电磁波的产生；

S5、通过改变本振信号的频率，得到连续拓扑荷数的涡旋电磁波；

步骤S3的具体方法为：

对于第m个外差混频器，采用公式：

对进入其内的本振信号和中频信号进行混频，得到混频后的信号S_m；其中C为常数；sin(·)为三角函数；ω₁为本振信号的角频率；ω₂为中频信号的角频率；t为时间；φ₁为本振信号的初始相位；φ₂为中频信号的初始相位；l_m为第m根延迟线的长度；Δφ_m为进入第m个外差混频器的本振信号的相移量；ε_m为第m根延迟线的介电常数；μ_m为第m根延迟线的磁导率。

2.根据权利要求1所述的连续多拓扑荷数涡旋电磁波产生方法，其特征在于，所述步骤S2中获取进入每个外差混频器的本振信号的相移量的具体方法为：

根据公式：

获取进入第m个外差混频器的本振信号的相移量Δφ_m；其中l为初始涡旋电磁波模式数；π为圆周率。

3.根据权利要求1所述的连续多拓扑荷数涡旋电磁波产生方法，其特征在于，所述步骤S2中获取每根延迟线的长度的具体方法为：

根据公式：

获取第m根延迟线的长度l_m；其中Δφ_m为进入第m个外差混频器的本振信号的相移量；ω_m为进入第m根延迟线的本振信号的角频率；ε_m为第m根延迟线的介电常数；μ_m为第m根延迟线的磁导率。