微波段OAM的产生及传输研究

发布时间：2017-11-05 09:06

  本文关键词：微波段OAM的产生及传输研究

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【摘要】：轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)是螺旋相位波的一种本质属性,近年来相关领域已成为研究热点。因为OAM理论上拥有无限多个正交的相位模式,可以提供无限范围的OAM状态,所以OAM复用技术将极大的提高通信系统容量。而OAM螺旋波束的产生作为OAM复用实现的关键技术,这正是本文的研究重点,本文主要完成了以下工作：首先,本文对当前微波段OAM的三种主要产生方式：螺旋抛物面天线、环形阵列天线、螺旋相位板天线分别从理论介绍,成果列举,分析对比等方面进行了阐述,展示了当前的研究成果,也为下文OAM天线的设计进行了铺垫。其次,基于腔模理论分析了圆形微带贴片的特性,计算研究了谐振腔内的电场及相位分布。采用双馈电点结构对圆形贴片进行仿真及优化实现了OAM的产生,以椭圆贴片代替圆形贴片以加入微扰,实现了OAM天线的单馈电结构。该天线结构简单,极易加工,能实现OAM模式2的产生。再次,基于环形行波理论使用槽线设计了双端口OAM天线,实现了多个模式的产生。将设计的Wilkinson功分器与模式3的环形槽线结合,得到了单馈电结构的集成天线。对OAM多个模式的仿真结果与传输特性进行了分析及探讨。该天线可靠,有效,易于集成,能实现多个OAM模式的产生。最后,介绍了软件无线电的相关知识,通过设计的信号合成与滤波的LabVIEW实例阐述了该语言的编程优势。将设计的OAM天线与USRP相结合,搭建了一个无线OAM传输系统,实现了真实环境中文本、图片的即时传输。该传输系统为OAM的进一步研究提供了有效的实验平台。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN820
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本文编号：1143502