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[IEEE 2018年第48届欧洲微波会议(EuMC) - 西班牙马德里(2018年9月23日-27日)] 2018年第48届欧洲微波会议(EuMC) - 圆极化多模螺旋波束特性

DOI：10.23919/eumc.2018.8541676 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 本文对圆极化螺旋波束的特性进行了理论与数值分析。通过编程实现了一个波端口，用于复现工作频率为10GHz的圆极化螺旋波束天线所辐射的场。采用CFDTD时域分析法与解析模型，研究了四种不同圆极化螺旋模式在3米传播距离上的特性。基于大量仿真数据，这些波束的特性得以清晰呈现，并与线极化螺旋波束进行了对比。该天线及波端口的设计运用了CFDTD方法并依托Titan-XP GPU完成。
作者： Giulio Richichi，Gary Junkin
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

分析特定天线产生的圆极化螺旋波束的特性，包括其传播特性以及与线极化螺旋波束的比较。

研究成果

圆极化螺旋波束具有独特特性：0模在瞄准线方向存在零点，类似于OAM 1模；1模在瞄准线方向呈现最大值，类似于OAM 0模；高阶模（|m|>1）则表现与线性对应模态相似。随着模数增加，发散角增大，影响远距离信号接收，可通过控制束腰或使用透镜来缓解。该特性支持通信和成像应用，但发散限制使其仅适用于短距离场景。

研究不足

圆偏振螺旋波束的发散性主要限制了其在短距离通信中的应用。线偏振与圆偏振波束之间的定量比较尚未充分研究，需要进一步工作以确定特定用途的最佳选择。该研究受计算资源和模拟体积的限制。

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