电磁波轨道角动量传输特性的研究

发布时间：2017-12-19 05:02

  本文关键词：电磁波轨道角动量传输特性的研究

  更多相关文章： 无线通信 轨道角动量 阵列天线 反射面

【摘要】：近年移动互联网业务迅速增长,无线频谱和信道容量已非常拥挤,通信领域正在寻求新的技术突破。而运用电磁波轨道角动量(Orbital Angular Momentum: OAM)的“态分复用”通信,是一种全新的物理机制,有可能从一个新维度来提高频谱效率,实现同一频带承载更大的传输容量。论文首先介绍了轨道角动量研究的意义和现状,阐述了轨道角动量的基本原理和产生方式。然后对微带阵列天线和偶极子阵列天线产生电磁波轨道角动量进行了详细分析,理论分析和数值仿真结果表明：轨道角动量模式阶数及传输距离的增加,天线远场出现辐射空洞且空洞半径逐渐增加。传播距离、圆阵半径以及轨道角动量模式阶数的增加还会诱发模式模糊,破坏轨道角动量模式的分辨率,从而影响无线通信的信息编码。针对上述问题,对偶极子阵列天线添加抛物面反射结构,应用物理光学法、傅里叶贝塞尔法以及改进后傅里叶贝塞尔法对该结构的远场进行计算,数据结果一致表明了方法的正确性,且改进的傅里叶贝塞尔法能够有效地提高计算效率。同时仿真结果表明：增加反射面后的天线阵列部分解决了轨道角动量在传播过程中辐射零点的缺陷,证明了该结构可以同时产生多个态的OAM波,同时保持了轨道角动量的漩涡特性。本论文的技术路线是可行的,且为态分复用在无线通信领域的应用提供了理论基础。
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92

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本文编号：1306950