本文選題：渦旋電磁波　切入點：OAM模式正交性　出處：《電子科技大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：渦旋電磁波作為一種新機制,在同一頻率可攜帶無窮多種軌道角動量(Orbital Angular Momentum,OAM)模式,并且各OAM模式彼此正交。利用這種正交性,將渦旋電磁波作為信息傳輸?shù)妮d體應用于無線通信,可以實現(xiàn)同時同頻的多路傳輸,將有望解決現(xiàn)有無線通信頻譜資源日益緊張以及通信速率有限等問題,為高速率、大容量、高性能的無線通信提供解決思路。將渦旋電磁波應用于無線通信,首先需要產(chǎn)生渦旋電磁波。由此,本文致力于研究一種簡單易行,可高效產(chǎn)生多種OAM模式的渦旋電磁波產(chǎn)生裝置,探索渦旋電磁波在無線通信中的應用。本文的主要研究內(nèi)容為:1)概述了OAM基本原理及渦旋電磁波的結(jié)構(gòu)、特性;詳細分析了圓環(huán)陣產(chǎn)生渦旋電磁波的基本理論,只需改變天線單元的激勵相位就可產(chǎn)生所需要的OAM模式,各模式獨立可控、實現(xiàn)靈活。2)采用CST仿真軟件對三種不同單元形式的圓環(huán)陣產(chǎn)生單個OAM模式的渦旋電磁波進行建模仿真,驗證了圓環(huán)陣產(chǎn)生渦旋電磁波的基本理論;基于單個OAM模式的實現(xiàn)方法,研究可高效產(chǎn)生多個OAM模式的渦旋電磁波裝置,并以雙層矩形貼片圓環(huán)陣和三層單極子圓環(huán)陣為例,分別給出了實現(xiàn)多個OAM模式渦旋電磁波的方法及模型。3)以充分的數(shù)值模擬實例為基礎,詳細分析了OAM模式數(shù)、陣元數(shù)量、陣列半徑以及陣元的初始相位等參數(shù)的影響;綜合考慮各方面因素,設計了工作于X波段、可高效產(chǎn)生多個OAM模式渦旋電磁波的三層圓環(huán)陣,仿真分析了不同工作狀態(tài)下的電場相位分布、遠場方向圖及遠場相位特性。4)為滿足三層圓環(huán)陣各天線單元所需的激勵條件,分別設計了工作于X波段的6路、8路、12路功分器以及功率比為6:8:12的3路不等分功分器,并對各功分器性能進行了測試,實測結(jié)果與仿真基本吻合;由功分器與移相線組成饋電網(wǎng)絡,對三層圓環(huán)陣進行整體性能測試,針對其工作狀態(tài),分別測量了歸一化方向圖與相位性能。三層圓環(huán)陣七種工作狀態(tài)下的方向圖、相位實測與仿真結(jié)果都具有較好的一致性,且結(jié)構(gòu)簡單,可高效實現(xiàn)多個OAM模式的渦旋電磁波,為渦旋電磁波在高速率大容量無線通信中的應用進一步奠定基礎。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN820;O441.4

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本文編號：1579207