涡旋电磁波,携带有轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）,能够对波束内目标进行差异性度量,为目标信息的解耦与分辨提供了一个新的维度。结合运动雷达平台提供的多普勒信息,本文将涡旋电磁波应用于SAR成像技术中,有望实现更高分辨率的目标成像。论文主要研究内容包括:电磁涡旋SAR成像原理与分辨力、电磁涡旋SAR成像回波特性与二维成像方法、电磁涡旋SAR三维成像方法等。本文研究成果可以为电磁涡旋理论及其在SAR成像技术中应用提供参考和借鉴。在绪论中,首先阐述了基于涡旋电磁波的SAR成像技术研究的背景与意义;其次,概述了涡旋电磁波起源及其产生方法,综述了基于涡旋电磁波的凝视成像技术和SAR成像技术研究现状;最后,对论文主要研究内容及结构安排进行介绍。在基于涡旋电磁波的SAR成像原理研究中,首先介绍了凝视条件下利用涡旋电磁波实现目标方位向成像的原理;其次,根据涡旋电磁波辐射特性,推导得到了电磁涡旋SAR成像数学模型,并分析了距离、方位、切航向维度的回波特性以及目标分辨原理。在电磁涡旋SAR二维成像方法研究中,首先研究了单OAM模态下的电磁涡旋SAR成像方法,分析了目标回波中Bessel函数幅度项以及方位角因子相位项对目标重构的影响,并获得了不同OAM模态下的目标成像结果;其次,结合涡旋电磁波辐射特性与雷达平台运动几何关系,提出了一种基于多OAM模态设计的电磁涡旋SAR成像方法,理论分析和仿真结果表明,利用多OAM模态能够实现更高方位向分辨的成像。在电磁涡旋SAR三维成像研究中,利用涡旋电磁波独特的相位波前结构,提出了基于方位角时变特性和基于后向投影的两种目标三维成像方法,并推导了电磁涡旋SAR成像中切航向的分辨率表征及其主要影响因素,最后通过仿真实验验证了所提成像方法的有效性。