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涡旋电磁波在无线通信系统中有什么样的应用
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2020-07-06
鼠爱米
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本文针对无线通信业务增长，用户数量急剧增加导致的频谱资源匮乏问题，就当下备受研究学者们广泛关注的轨道角动量复用技术进行了详细地介绍，在此基础上，说明了尽管存在轨道角动量电磁波接收难的问题，但其在无线通信系统中仍有广大的应用前景。
1 前言
放眼当下，无线通信产业的飞速发展，为广大用户提供便利的同时，无线频谱需求量的急剧增加与有限的频谱资源之间的矛盾变得越来越突出。为缓解这种矛盾，迫切需要更高速、更高效、更智能的新一代无线移动通信技术，在频谱资源有限的情况下，进一步有效提升频谱利用率，轨道角动量复用技术作为一种可能的解决措施，在无线通信中获得了国内外学者的广泛研究。
2 轨道角动量复用技术
目前常用的移动通信、广播电视、卫星通信和导航等均基于平面电磁波理论（球面波的远距离近似），其等相位面与传播轴垂直。电磁波的轨道角动量（orbital angular momentum ：OAM）特性却使得电磁波的等相位面沿着传播方向呈螺旋上升的形态，故轨道角动量电磁波又称“涡旋电磁波”，如下图所示。
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