【摘要】：5G時代的到來,智能終端的普及,互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,人們對于更高速率通信的要求,使得人們對信道容量的需求不斷增大,多種調(diào)制,編碼以及天線技術得到應用,現(xiàn)階段頻的譜利用率已接近香農(nóng)公式極限。軌道角動量(OAM)可以實現(xiàn)在同一頻點的多路復用,有效提高信道容量和頻譜利用率,已成為通信領域的研究熱點。軌道角動量(OAM)電磁渦旋波由于其特殊的螺旋相位結構,可以依據(jù)相位波前的不同形成不同模態(tài)的、彼此相互正交的電磁渦旋波。OAM電磁渦旋波可以提供新的復用維度,在同一頻點下以不同模態(tài)的電磁渦旋波承載多路信號,可以在不增加帶寬的情況下數(shù)倍的增加信道容量和頻譜利用率以滿足未來的通信需求。而理論上OAM電磁渦旋波的模態(tài)可以有無窮個,其應用潛力無比巨大。本文對使用陣列天線接收OAM電磁渦旋波的方法進行研究。由于OAM電磁渦旋波的中心空洞和波束擴散現(xiàn)象,一般的天線要想處于理想的接收區(qū)域內(nèi)要求天線的尺寸十分巨大,這將限制OAM電磁渦旋波應用于遠距離傳輸。本文提出將圓形陣列天線的陣元壓縮在一段弧線區(qū)域內(nèi),通過只接收一部分信號而達到信號接收解復用的目的,能夠有效的降低天線的物理尺寸。同時對使用圓形陣列天線和弧形陣列天線進行了仿真并分析研究了信道及天線安裝不理想因素對信號接收質(zhì)量的影響。后針對使用弧形陣列天線接收造成的模態(tài)分組問題進一步提出多層弧形陣列天線的接收方案并將分集增益的思想應用到OAM信號的接收中,達到提高通信質(zhì)量的目的。最后本文進行總結,對未來OAM電磁渦旋波應用于無線通信中的研究進行展望。
【學位授予單位】：寧夏大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN92
【圖文】：

邐１＝３逡逑圖２－２不同模態(tài)０ＡＭ電磁渦旋波相位示意圖逡逑如圖２－２所示，／邋＝邋０表示普通的平面電磁波，／邋＝邋１，／邋＝邋２，／邋＝邋３分別代表模態(tài)值為１，２，３的０八１＼１逡逑電磁渦旋波，可以明顯看出其螺旋的相位結構，／邋＝丨時在一個周期內(nèi)相位變化為２；ｒ，隨著模態(tài)逡逑增大，相位變化成倍增加，根據(jù)相位變化的不同來區(qū)分不同模態(tài)的０ＡＭ電磁渦旋波。目前關于逡逑ＯＡＭ電磁渦旋波的研宄仍停留在整數(shù)階段，理論上０ＡＭ的模態(tài)值可以取到無限的數(shù)值，但是逡逑模態(tài)值越高，電磁波的能量越加的分散，不僅受現(xiàn)有技術條件的限制而難以實現(xiàn)，而且不利于信逡逑號的接收，難以應用到實際通信應用中去，據(jù)現(xiàn)有的報道目前最多可產(chǎn)生２５種模態(tài)的ＯＡＭ電磁逡逑渦旋波。逡逑現(xiàn)有的研宄表明，ＯＡＭ模態(tài)值是除了頻率，時延，碼字，極化等參量之外的一種新的復用逡逑維度，由于不同模態(tài)值的０ＡＭ電磁渦旋波保持相互正交，若以不同模態(tài)值的ＯＡＭ電磁渦旋波逡逑為載體來承載多路

１＝２邐１＝３逡逑圖２－２不同模態(tài)０ＡＭ電磁渦旋波相位示意圖逡逑如圖２－２所示，／邋＝邋０表示普通的平面電磁波，／邋＝邋１，／邋＝邋２，／邋＝邋３分別代表模態(tài)值為１，２，３的０八１＼１逡逑電磁渦旋波，可以明顯看出其螺旋的相位結構，／邋＝丨時在一個周期內(nèi)相位變化為２；ｒ，隨著模態(tài)逡逑增大，相位變化成倍增加，根據(jù)相位變化的不同來區(qū)分不同模態(tài)的０ＡＭ電磁渦旋波。目前關于逡逑ＯＡＭ電磁渦旋波的研宄仍停留在整數(shù)階段，理論上０ＡＭ的模態(tài)值可以取到無限的數(shù)值，但是逡逑模態(tài)值越高，電磁波的能量越加的分散，不僅受現(xiàn)有技術條件的限制而難以實現(xiàn)，而且不利于信逡逑號的接收，難以應用到實際通信應用中去，據(jù)現(xiàn)有的報道目前最多可產(chǎn)生２５種模態(tài)的ＯＡＭ電磁逡逑渦旋波。逡逑現(xiàn)有的研宄表明，ＯＡＭ模態(tài)值是除了頻率，時延，碼字，極化等參量之外的一種新的復用逡逑維度

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

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本文編號：2712738