太赫兹频段的柔性OAM阵列天线设计

来源：电子测量技术杂志2025年第2期北京时间：

作者：昝雨轩，成国庆，王全全，吕云鹏

单位：南京邮电大学通信与信息工程学院 南京 210003

摘要：针对目前轨道角动量天线模态数少、难以共形等问题，本文使用石墨烯、MXene等材料设计了一款工作在太赫兹频段的柔性阵列天线。通过调整馈电相位以产生不同模态的OAM涡旋波，改变石墨烯的外置电压改变了电导率，从而使工作频率可调谐。研究了弯折对天线性能的影响，并相应地进行了相位补偿和频率补偿。仿真实验结果表明，该天线仅需调整馈电相位差即可产生模态数为0~3整数阶，0.5、1.5、2.5分数阶的OAM涡旋波，天线增益可达11.7 dBi，天线的工作频率在1.1~1.9 THz范围内可调谐。对于明显的柱面弯折，本文的相位补偿和频率补偿方法能较好地维持涡旋波形态和工作频率。由实验结果可知，该柔性OAM天线在人机接口、软体机器人、航天部件等天线形变弯曲的场景应用潜力大。

关键词：OAM;柔性天线;太赫兹;石墨烯;MXene;补偿

基金资助：国家自然科学基金面上项目(62371247)