軌道角動量（Orbital Angular Momentum,OAM）作為電磁波的一種固有屬性,為信息調制提供了新的物理維度。由于OAM具有無窮多種相互正交的模式,可以提升無線通信的容量和頻譜效率,近年來引起了眾多學者的廣泛關注。在OAM的研究過程中,OAM波束的產生和匯聚尤為重要,靈活的產生多個模式和相對收斂的波束對OAM的應用也起到關鍵作用。本文圍繞OAM特性,在多模式OAM波束的產生、旁瓣抑制和波束匯聚等方面展開研究。首先,本文介紹了課題的研究背景及意義,概述了軌道角動量的研究進展,總結了現階段OAM波束的產生和匯聚方式。接著介紹了軌道角動量的原理及檢測方法,梳理了渦旋電磁波（Vortex Electromagnetic Wave,VEM）的特性,并對基于相控圓陣的OAM波束產生進行了理論及仿真分析,為后續(xù)研究提供理論支撐。其次,建立了單環(huán)時間調制圓陣的理論模型,并提出了一種用于產生多模式OAM波束的時間調制序列設計準則,仿真結果表明了該方法可以在中心頻率和諧波頻率上同時輻射多種模式。在此基礎之上,提出了多環(huán)時間調制圓陣產生OAM波束的方法,設計了均勻導通時長和非均勻導通時長的時... 

【文章來源】：重慶郵電大學重慶市

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 軌道角動量研究進展
        1.2.2 OAM波束產生方法
        1.2.3 OAM波束匯聚方法
    1.3 論文主要內容及章節(jié)安排
第2章 軌道角動量電磁波理論基礎
    2.1 引言
    2.2 軌道角動量與渦旋電磁波
        2.2.1 軌道角動量理論
        2.2.2 渦旋電磁波理論
    2.3 相控圓陣產生OAM波束
        2.3.1 理論分析
        2.3.2 仿真結果
    2.4 OAM模式檢測方法
    2.5 本章小結
第3章 基于時間調制圓陣的OAM波束產生
    3.1 引言
    3.2 單環(huán)時間調制圓陣產生OAM波束
        3.2.1 基本原理
        3.2.2 數值仿真結果分析
    3.3 多環(huán)時間調制圓陣產生OAM波束
        3.3.1 基本原理
        3.3.2 數值仿真結果分析
    3.4 輻射方向圖旁瓣抑制
        3.4.1 基于方向性陣元的旁瓣抑制
        3.4.2 基于遺傳算法優(yōu)化的多環(huán)時間調制圓陣的旁瓣抑制
    3.5 本章小結
第4章 基于天線陣列的OAM波束匯聚
    4.1 引言
    4.2 OAM波束發(fā)散特征
    4.3 陣列參數對OAM波束發(fā)散性的影響分析
        4.3.1 中心頻率
        4.3.2 陣列半徑
        4.3.3 陣元數目
    4.4 基于多環(huán)相控圓陣設計的OAM波束匯聚
        4.4.1 多環(huán)相控圓陣設計
        4.4.2 仿真結果分析
    4.5 基于多環(huán)時間調制圓陣優(yōu)化的OAM波束匯聚
        4.5.1 優(yōu)化模型
        4.5.2 仿真結果分析
    4.6 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 本文工作總結
    5.2 后續(xù)工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于電磁渦旋的雷達目標成像[J]. 郭桂蓉,胡衛(wèi)東,杜小勇.  國防科技大學學報. 2013(06)
[4]整數與分數階渦旋光束相位奇點的穩(wěn)定性分析[J]. 丁攀峰.  華中科技大學學報(自然科學版). 2011(05)



本文編號：3167202