本文關(guān)鍵詞：電磁波軌道角動(dòng)量傳輸特性的研究

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【摘要】：近年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)迅速增長(zhǎng),無(wú)線頻譜和信道容量已非常擁擠,通信領(lǐng)域正在尋求新的技術(shù)突破。而運(yùn)用電磁波軌道角動(dòng)量(Orbital Angular Momentum: OAM)的“態(tài)分復(fù)用”通信,是一種全新的物理機(jī)制,有可能從一個(gè)新維度來(lái)提高頻譜效率,實(shí)現(xiàn)同一頻帶承載更大的傳輸容量。論文首先介紹了軌道角動(dòng)量研究的意義和現(xiàn)狀,闡述了軌道角動(dòng)量的基本原理和產(chǎn)生方式。然后對(duì)微帶陣列天線和偶極子陣列天線產(chǎn)生電磁波軌道角動(dòng)量進(jìn)行了詳細(xì)分析,理論分析和數(shù)值仿真結(jié)果表明：軌道角動(dòng)量模式階數(shù)及傳輸距離的增加,天線遠(yuǎn)場(chǎng)出現(xiàn)輻射空洞且空洞半徑逐漸增加。傳播距離、圓陣半徑以及軌道角動(dòng)量模式階數(shù)的增加還會(huì)誘發(fā)模式模糊,破壞軌道角動(dòng)量模式的分辨率,從而影響無(wú)線通信的信息編碼。針對(duì)上述問題,對(duì)偶極子陣列天線添加拋物面反射結(jié)構(gòu),應(yīng)用物理光學(xué)法、傅里葉貝塞爾法以及改進(jìn)后傅里葉貝塞爾法對(duì)該結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算,數(shù)據(jù)結(jié)果一致表明了方法的正確性,且改進(jìn)的傅里葉貝塞爾法能夠有效地提高計(jì)算效率。同時(shí)仿真結(jié)果表明：增加反射面后的天線陣列部分解決了軌道角動(dòng)量在傳播過(guò)程中輻射零點(diǎn)的缺陷,證明了該結(jié)構(gòu)可以同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)態(tài)的OAM波,同時(shí)保持了軌道角動(dòng)量的漩渦特性。本論文的技術(shù)路線是可行的,且為態(tài)分復(fù)用在無(wú)線通信領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN92

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本文編號(hào)：1306950