本文關(guān)鍵詞：微波段OAM的產(chǎn)生及傳輸研究

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【摘要】：軌道角動量(Orbital Angular Momentum,OAM)是螺旋相位波的一種本質(zhì)屬性,近年來相關(guān)領(lǐng)域已成為研究熱點(diǎn)。因?yàn)镺AM理論上擁有無限多個(gè)正交的相位模式,可以提供無限范圍的OAM狀態(tài),所以O(shè)AM復(fù)用技術(shù)將極大的提高通信系統(tǒng)容量。而OAM螺旋波束的產(chǎn)生作為OAM復(fù)用實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),這正是本文的研究重點(diǎn),本文主要完成了以下工作：首先,本文對當(dāng)前微波段OAM的三種主要產(chǎn)生方式：螺旋拋物面天線、環(huán)形陣列天線、螺旋相位板天線分別從理論介紹,成果列舉,分析對比等方面進(jìn)行了闡述,展示了當(dāng)前的研究成果,也為下文OAM天線的設(shè)計(jì)進(jìn)行了鋪墊。其次,基于腔模理論分析了圓形微帶貼片的特性,計(jì)算研究了諧振腔內(nèi)的電場及相位分布。采用雙饋電點(diǎn)結(jié)構(gòu)對圓形貼片進(jìn)行仿真及優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了OAM的產(chǎn)生,以橢圓貼片代替圓形貼片以加入微擾,實(shí)現(xiàn)了OAM天線的單饋電結(jié)構(gòu)。該天線結(jié)構(gòu)簡單,極易加工,能實(shí)現(xiàn)OAM模式2的產(chǎn)生。再次,基于環(huán)形行波理論使用槽線設(shè)計(jì)了雙端口OAM天線,實(shí)現(xiàn)了多個(gè)模式的產(chǎn)生。將設(shè)計(jì)的Wilkinson功分器與模式3的環(huán)形槽線結(jié)合,得到了單饋電結(jié)構(gòu)的集成天線。對OAM多個(gè)模式的仿真結(jié)果與傳輸特性進(jìn)行了分析及探討。該天線可靠,有效,易于集成,能實(shí)現(xiàn)多個(gè)OAM模式的產(chǎn)生。最后,介紹了軟件無線電的相關(guān)知識,通過設(shè)計(jì)的信號合成與濾波的LabVIEW實(shí)例闡述了該語言的編程優(yōu)勢。將設(shè)計(jì)的OAM天線與USRP相結(jié)合,搭建了一個(gè)無線OAM傳輸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了真實(shí)環(huán)境中文本、圖片的即時(shí)傳輸。該傳輸系統(tǒng)為OAM的進(jìn)一步研究提供了有效的實(shí)驗(yàn)平臺。
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN820
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本文編號：1143502