郭忠义^1,,,
汪彦哲^1,,
郑群^1,,
尹超逸^1,,
杨阳^2,,
宫玉彬^2,
1.合肥工业大学计算机与信息学院 合肥 230009
2.电子科技大学微波电真空器件国家重点实验室 成都 610054
基金项目:国家自然科学基金项目(61775050, 61921002)，中央高校基本研究经费(PA2019GDZC0098)

详细信息

作者简介:郭忠义(1981–)，男，安徽阜南人，合肥工业大学教授、博士生导师。主要研究方向包括涡旋雷达系统、智能传感系统、偏振智能信息处理、先进光通信技术、复杂电磁环境等。发表SCI检索论文130余篇，被国际国内同行正面引用1400余次。E-mail: guozhongyi@hfut.edu.cn
汪彦哲(1996–)，男，安徽芜湖人，在读硕士。2019年于合肥工业大学计算机与信息学院攻读硕士学位。研究方向为涡旋电磁波天线与涡旋电磁波雷达成像。E-mail: wangyanzhehfut@163.com
郑群：郑　群(1996–)，女，安徽池州人，在读硕士。2017年于合肥工业大学计算机与信息学院攻读硕士学位。研究方向为超表面天线、涡旋电磁波天线，目前发表论文2篇。E-mail: zhengqun1996@163.com
尹超逸(1994–)，男，安徽安庆人，在读硕士。2017年于合肥工业大学计算机与信息学院攻读硕士学位。研究方向为涡旋电磁波天线、共口径天线，目前发表论文1篇。E-mail: yinchaoyi19940918@163.com
杨阳：杨　阳，男，河南南阳人，在读博士。2015年获得电子科技大学真空电子专业学士学位，目前在电子科技大学微波电真空器件国家重点实验室攻读物理电子学博士学位。研究方向包括浸水天线、OAM天线和微波成像，目前已经发表期刊论文2篇，会议论文5篇。E-mail: yangyang_19930129@163.com
宫玉彬，男，山东蓬莱人，博士，教授。1998年在电子科技大学获得物理电子专业博士学位。现为电子科技大学****、微波真空器件国家重点实验室副主任、研究室主任。研究方向包括新的毫米波和太赫兹辐射源，以及生物电磁效应，发表300多篇学术论文，获得科学和学术奖项十多次。E-mail: ybgong@uestc.edu.cn

通讯作者:郭忠义　guozhongyi@hfut.edu.cn

责任主编：崔铁军 Corresponding Editor: CUI Tiejun
中图分类号:TN820

计量

文章访问数:5734
HTML全文浏览量:2427
PDF下载量:607
被引次数:0

出版历程

收稿日期:2019-10-02
修回日期:2019-10-18
网络出版日期:2019-10-25

Advances of Research on Antenna Technology of Vortex Electromagnetic Waves

GUO Zhongyi^1,,,
WANG Yanzhe^1,,
ZHENG Qun^1,,
YIN Chaoyi^1,,
YANG Yang^2,,
GONG Yubin^2,
1. School of Computer and Information, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China
2. National Key Lab on Vacuum Electronics, University of Electronic Science and Technology of China (UESTC), Chengdu 610054, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61775050, 61921002), The Fundamental Research Fund for the Central Universities of China (PA2019GDZC0098)

More Information

Corresponding author:GUO Zhongyi, guozhongyi@hfut.edu.cn

摘要
摘要:涡旋电磁波，因携带有轨道角动量(OAM)，从而体现出除了传统的强度、相位、频率、极化等自由度之外的一种新型自由度，理论上在任意频率下都具有无穷多种互不干扰的正交模态，并且近年来其在雷达成像、无线通信等研究领域展现出重要的应用潜力，所以引起国内外****的广泛关注，具有很高的研究价值和应用前景。在这里，该文主要介绍近年来涡旋电磁波天线技术的研究进展，包括单一微带贴片天线、阵列天线、行波天线、以及超表面天线结构等。单一微带贴片天线由于其结构简单、制作成本低而被广泛运用；行波天线可以在宽带范围内产生多OAM模式的涡旋电磁波；阵列天线的设计原理简单，可以灵活地控制产生不同模态的高增益OAM电磁波；而超表面天线不需要复杂的馈电网络，从而具有天线整体剖面较低的优势。该文对这4种常见的涡旋电磁波天线进行了总结，并展望了未来的发展趋势。
关键词:涡旋电磁波/
单一微带贴片天线/
行波天线/
阵列天线/
超表面天线
Abstract:The vortex electromagnetic wave, which carries the Orbital Angular Momentum (OAM), reflects a new degree of freedom in addition to the traditional degrees of freedom such as intensity, phase, frequency, and polarization. Theoretically, vortex electromagnetic wave, at any frequency, has an infinite number of orthogonal modes that do not interfere with each other, and in recent years, they have shown important potential applications in the fields of radar imaging, wireless communication and so on. Therefore, they have attracted considerable attention from scholars worldwide owing to their high research value and application prospects. Here, this paper mainly introduces the recent research advances on the antenna technology of vortex electromagnetic wave, including single microstrip patch antenna, array antenna, traveling wave antenna, and metasurface antenna structure. The single microstrip patch antenna is widely used owing to its simple structure and low manufacturing cost. The traveling wave antenna can generate multi-OAM mode vortex electromagnetic waves in a wide-frequency range. The array antenna is easy to design and controllably generate high-gain OAM electromagnetic waves with different modes. The metasurface antennas do not require complex feeding networks, which has the advantage of a lower profile of the antenna. Finally, we summarize these four common vortex antennas and further look forward to their future developments.
Key words:Vortex electromagnetic wave/
Single microstrip patch antenna/
Traveling wave antenna/
Array antenna/
Metasurface antenna



PDF全文下载地址:

https://plugin.sowise.cn/viewpdf/198_6d5e8898-2718-4f79-84bd-3fe1277a8ae4_R19091