基于反射超表面的偏馈式涡旋波产生装置

由于具有拓宽信道的能力,携带轨道角动量的涡旋电磁波已经受到越来越多学者的研究.目前,基于反射式涡旋波发生装置仍然存在两个问题需要解决:1)馈源的遮挡;2)由馈源和反射表面所引起的交叉极化分量.本文提出了一种基于超表面的偏馈式涡旋波产生装置,该装置包括超表面反射阵和非正对区域放置的天线馈源.本文主要贡献为以下三方面:1)设计了一种几何相位的超表面单元;2)主、交叉极化的转化过程被详细分析;3)具体的偏馈式涡旋波产生装置被设计.通过合理设计超表面单元,实现了仅对馈源主极化场的相位补偿与汇聚调控,最终在期望的观测位置形成具有场增强效果的低交叉极化涡旋波.仿真与实验分别验证了极化选择特性与汇聚涡旋波的形成.该装置结构简单,具有极化选择性和区域场增强效果,对涡旋波通信及相关应用具有潜在价值.