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近年来,无线通讯技术快速发展,无线通信系统所分配的频谱变得异常拥挤,不断增长的无线业务需求和日益严重的频谱资源匮乏的问题,成为了无线通信发展的阻碍。在这一背景下,研究人员提出了利用轨道角动量复用技术提升无线通信容量的想法。轨道角动量复用作为一种新的无线通信领域的复用技术,其理论基础来源于量子力学中的轨道角动量理论,如果该技术能投入实际运用,可以将无线通信的带宽极大地拓宽,有效地提升频谱利用率。因此,轨道角动量天线的研究对无线通信发展有着重要意义。本文针对这一研究热点,对轨道角动量天线进行了探索和研究。文章介绍了涡旋电磁波的研究背景及意义,回顾了近年来国内外轨道角动量天线的研究动态并进行总结。同时,文章阐述了轨道角动量相关的理论基础,为后面天线设计提供理论支持。本文提出了一种新的实现轨道角动量方法,并基于此方法设计了一种轨道角动量喇叭天线。设计原理是基于圆波导中极化简并模式组合可得到相位因子的特点,理论分析表明利用波导中的mnTE或mnTM模式,可得到?m和?(m-1)阶的轨道角动量。本文用HFSS和FEKO两种软件进行仿真验证,天线工作在x波段,用两个端口馈电以实现正交极化简并模式叠加,结果表明在电场r,?分量可得到±2阶轨道角动量,电场y,x分量得到±1阶轨道角动量。且加工测试结果与仿真结果一致。本文将所设计天线作为抛物面馈源进行探讨,抛物面设计符合轨道角动量电磁波特点。增加抛物面反射后可以显著提高天线增益,减小波束空心化范围;经抛物面反射后轨道角动量的阶数与馈源本身的阶数互为相反数,即涡旋的旋向相反。