矩形天线阵OAM波产生与优化

作者：杨冬华; 王洋^*; 刘杰; 揭文军; 廖希; 金纯

来源：重庆邮电大学学报(自然科学版), 2022, 34(01): 65-72.

• 轨道角动量
• 矩形阵列
• 遗传算法
• 稀疏阵列
• 旁瓣电平
• 信道容量

电磁轨道角动量(orbital angular momentum, OAM)具有模值相互独立且正交的特性，能用于无线通信中提高频谱效率和通信容量，因而备受关注。针对基于矩形阵列的多输入多输出技术(multiple-input multiple-output, MIMO)不易与基于均匀圆形阵列的OAM复用相结合，以及高模态OAM波的大发散性与高衰减的问题，提出了一种基于大型矩形阵列生成OAM波的方法；为进一步优化矩形阵列的性能和降低复杂度，利用遗传算法实现了阵列稀疏化。仿真结果表明：能在不改变既有主动天线单元的前提下，高效生成OAM波；可将矩形阵列的总元素减少约25%,实现峰值旁瓣电平(peak side lobe level, PSLL)降低70%,稀疏后的信道容量与稀疏前非常逼近。该方法将有助于OAM在现有的MIMO与2D天线阵列中的应用。

• 单位
  通信与信息工程学院; 重庆邮电大学