姓名：陳敏
學(xué)號：21011210025
學(xué)院：通信工程學(xué)院
【嵌牛導(dǎo)讀】基于均勻圓陣的OAM通信系統(tǒng)接收端波束調(diào)向
【嵌牛鼻子】軌道角動(dòng)量挪拟，渦旋電磁波
【嵌牛提問】UCA-OAM通信系統(tǒng)如何做波束調(diào)向？
【嵌牛正文】
為了解決收發(fā)圓陣未對準(zhǔn)引起的系統(tǒng)性能下降問題，提出將波束調(diào)向應(yīng)用到基于UCA的OAM通信系統(tǒng)的接收端罕偎，這是基于調(diào)諧OAM波束角度的可行性。同樣地缴守，我們只研究非平行情況下的波束調(diào)向眷射。
傳統(tǒng)相控陣進(jìn)行相位調(diào)制的原理為補(bǔ)償各陣元由于空間位置原因而與參考點(diǎn)之間產(chǎn)生的相位差，從而達(dá)到調(diào)整合成波束指向的目的雕沿，使其在期望方向上的輻射增強(qiáng)练湿。渦旋電磁波采用的是與陣元方位角位置相聯(lián)系的遞增式相位調(diào)制方式，從而實(shí)現(xiàn)對相位波前結(jié)構(gòu)的調(diào)制和操控审轮。在此通過對接收端移相器調(diào)整相位因子以補(bǔ)償由于接收端圓陣傾斜產(chǎn)生的相位誤差肥哎，可以對到達(dá)波束進(jìn)行調(diào)向辽俗，使接收端圓陣面能夠垂直接收到達(dá)波束，從而減小對系統(tǒng)傳輸性能的影響篡诽。
通過計(jì)算接收UCA的參考陣元和第n個(gè)陣元之間的相位差崖飘，接收波束調(diào)向矢量可以寫為
觀察上式，發(fā)現(xiàn)含有傾斜角的項(xiàng)中有D的存在达椰，由于D遠(yuǎn)大于Rt翰蠢、Rt，因此 這一項(xiàng)的值變得很小啰劲。所以傾斜角的存在以及大小不會(huì)顯著影響整個(gè)表達(dá)式的值躏筏，也即經(jīng)過波束調(diào)向后，系統(tǒng)容量不會(huì)由于傾斜角的存在而顯著下降呈枉。接下來為了驗(yàn)證上述的理論分析并觀察波束調(diào)向方案對等效信道模值改善的程度，仿真結(jié)果如圖1所示埃碱。
由圖1可以看出猖辫，接收端對到達(dá)波束進(jìn)行波束調(diào)向后，OAM通信系統(tǒng)等效信道的模值提升了很多砚殿，幾乎與理想狀態(tài)下的曲線重合啃憎，這說明波束調(diào)向方案能有效地改善非理想狀態(tài)下的系統(tǒng)等效信道容量下降的問題。
