相幅调控的非衍射OAM超表面天线研究与仿真设计
针对相位调控超表面所产生的高阶贝塞尔波束非衍射能力有限的问题,本项目提出了一种利用能够独立调控相位和幅度的超表面以产生非衍射 OAM 波束的方案。首先为了克服幅度相位调制的超表面在相位调制与幅度调制之间的存在的耦合关系,设计了一种手性旋转耦合结构单元,简化了分析复杂度,提高了波束控制潜力。为了获得完全的相位覆盖以及高极限透射幅度,利用几何结构上天然相位差设计了两种层间旋转角。为了进一步提高极限透射幅度,将手性与天线-滤波器-天线(AFA)结构相结合,设计了手性 AFA 结构单元。进而采用喇叭馈电的方式构建了一种高效超薄且能够独立调制相位和幅度的透射型超表面以获得高阶贝塞尔波束。最后构建了模型并仿真了超表面阵列,进行了实测验证。结果表明,产生的高阶贝塞尔波束在具备涡旋相位的同时具有优良的非衍射特性,其透射效率高达92%。