1992年，研究發(fā)現(xiàn)具有螺旋相位陣面的光束可以攜帶軌道角動(dòng)量，從此以后學(xué)者們對(duì)OAM在無(wú)線通信中的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究。渦旋電磁波可以被看成是電磁波的另一種存在方式，理論上，在同一個(gè)頻率下它們可以承載無(wú)限多個(gè)OAM模態(tài)，且各種OAM模態(tài)之間相互正交。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中出現(xiàn)的干擾信號(hào)都是普通的平面電磁波，即OAM的本征值 ，其與攜帶任何OAM模態(tài)( )的渦旋電磁波都是正交的，這使得渦旋電磁波具有可觀的抗干擾性能和較高的頻譜效率。因而，研究OAM渦旋電磁波在無(wú)線通信中的應(yīng)用具有廣闊的前景和重要的意義。
目前，關(guān)于渦旋電磁波接收技術(shù)，大部分學(xué)者對(duì)OAM波的接收和檢測(cè)方法進(jìn)行了研究，但是這些方法沒(méi)有被系統(tǒng)地闡述。對(duì)于多個(gè)OAM模態(tài)復(fù)用的系統(tǒng)，接收技術(shù)主要研究OAM波束的解復(fù)用問(wèn)題。為了以較低復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)解復(fù)用，前提是保證各路OAM信號(hào)的正交性。對(duì)于單模傳輸?shù)腛AM通信系統(tǒng)，接收技術(shù)的難點(diǎn)在于渦旋波的發(fā)散性導(dǎo)致接收孔徑變大和中心奇點(diǎn)導(dǎo)致信號(hào)檢測(cè)區(qū)域問(wèn)題，以及收發(fā)圓陣未對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)致信道容量下降的問(wèn)題。其中中心奇點(diǎn)是指OAM波束中心處場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度為零，發(fā)散性是指隨著波束的傳播距離增大或者OAM本征值的增大，其中心處場(chǎng)強(qiáng)為零的區(qū)域也會(huì)相應(yīng)變大，如圖所示。在接收端為了獲得較高的接收效率勢(shì)必會(huì)增大接收孔徑，而且由于不同模式的OAM波的發(fā)散性和中心處零場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域均不同，所以要對(duì)接收信號(hào)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行合理的選擇，這都對(duì)渦旋電磁波的接收技術(shù)提出了更高的要求。
在早期的時(shí)候，軌道角動(dòng)量廣泛應(yīng)用于光通信中。隨后，在無(wú)線頻段上研究使用均勻圓形天線陣(UCA)產(chǎn)生渦旋電磁波。
