本书立足于润旋电磁波轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）这一尚未被充分开发的电磁波新维度，从基础理论到技术应用，全景式阐述OAM的内禀与外部特性。通过对涡旋电磁波物理机理、通信传输及雷达探测方法的系统论述，展示涡旋电磁波OAM在高效无线传输、高性能雷达探测等方面的潜力。本书重点探讨携带内禀OAM的涡旋微波量子的新维度特征，帮助读者全面理解涡旋电磁波的发展方向与应用前景。除射频电磁波领域外，书中亦介绍了涡旋光量子、涡旋电子，以及涡旋中子和声涡旋（涡旋声子）等前沿探索内容。
样章试读
目录
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前言
第1章 电磁波轨道角动量技术发展综述 1
1.1 涡旋电磁波研究背景 1
1.2 涡旋电磁波理论发展 2
1.3 涡旋电磁波应用发展 5
1.3.1 祸旋电磁波通信 5
1.3.2 祸旋电磁波探测 7
1.3.3 祸旋电磁波定位 8
1.4章 节安排 8
参考文献 9
第2章 电磁波轨道角动量基本概念 14
2.1 轨道角动量物理机理 15
2.1.1 涡旋电磁波和轨道角动量的分类 15
2.1.2 电磁波量子的内禀和外部轨道角动量 17
2.2 量子态OAM涡旋电磁波量子 20
2.2.1 纵向轨道角动量电磁波量子 20
2.2.2 横向轨道角动量电磁波量子 23
2.3 统计态OAM涡旋波束 24
2.4 轨道角动量新维度信息论模型 28
2.4.1 电磁波新维度传输模型 29
2.4.2 电磁波新维度探测模型 31
2.5 本章小结 34
参考文献 35
第3章 量子态OAM涡旋电磁波 37
3.1 量子态OAM涡旋电磁波的形成 37
3.2 量子态OAM涡旋电磁波产生方法 40
3.2.1 回旋管辐射方法 41
3.2.2 磁控管辐射方法 45
3.3 量子态OAM涡旋电磁波接收方法 46
3.3.1 涡旋电子耦合接收方法 46
3.3.2 里德堡原子检测方法 58
3.4 本章小结 59
参考文献 59
第4章 统计态0AM涡旋电磁波 61
4.1 统计态涡旋波束专用天线 62
4.1.1 螺旋相位板天线 62
4.1.2 反射面天线 63
4.1.3 圆环行波天线 68
4.1.4 圆形微带天线 70
4.1.5 谐振腔天线 71
4.1.6 超表面天线 72
4.1.7 衍射光栅天线 73
4.2 统计态涡旋波束阵列天线 74
4.2.1 圆形天线阵列 75
4.2.2 矩形天线_ 77
4.3 轨道角动量射频关键技术 78
4.3.1 巴特勒矩阵 78
4.3.2 发射/接收模块(T/R)组件 80
4.4 含有轨道角动量的欧氏空间 81
4.4.1 OAM作为独立且正交维度 82
4.4.2 OAM作为非独立正交维度 83
4.4.3 OAM作为非独立非正交维度 84
4.5 轨道角动量编码调制技术 85
4.5.1 网格编码 85
4.5.2 扩维编码 87
4.5.3 索引调制 88
4.5.4 联合编码调制 91
4.6本章小结 95
参考文献 95
第5章 涡旋电磁波传输系统 98
5.1 量子态OAM传输系统 100
5.1.1 键控传输方法 100
5.1.2 复用传输方法 104
5.2 统计态OAM专用天线传输系统 107
5.2.1 基于反射面天线的统计态OAM传输系统 108
5.2.2 基于螺旋相位板的统计态OAM传输系统 115
5.3 统计态OAM阵列天线传输系统 117
5.4 统计态OAM部分相位面传输系统 120
5.5 统计态OAM射频信道模型 136
5.6 统计态OAM涡旋波束抗截获传输方法 138
5.6.1 系统架构 139
5.6.2 数学模型 141
5.6.3 性能分析 144
5.6.4 仿真分析 146
5.7 祸旋微波量子干扰与抗干扰方法 147
5.7.1 抗欺骗干扰传输方法 148
5.7.2 抗阻塞干扰传输方法 153
5.8本章小结 155
参考文献 155
第6章 涡旋电磁波探测系统 158
6.1 量子态OAM涡旋电磁波探测方法 159
6.2 圆形天线阵列统计态OAM涡旋波束探测方法 165
6.3 旋转天线统计态OAM涡旋波束探测方法 168
6.3.1 旋转天线合成涡旋波束探测架构 168
6.3.2 旋转天线合成涡旋波束探测数学模型 169
6.3.3 旋转天线合成涡旋波束距离和方位探测方法 171
6.3.4 性能评估 172
6.3.5 仿真分析 174
6.4 结合统计态和量子态OAM的涡旋电磁波探测方法 178
6.4.1 结合统计态和量子态OAM的涡旋电磁波探测系统架构 178
6.4.2 结合统计态和量子态OAM的涡旋电磁波探测数学模型 179
6.4.3 性能评估 180
6.4.4 仿真分析 181
6.5 量子态OAM涡旋电磁波抗涪条干扰探测方法 183
6.5.1 雜架构 184
6.5.2 数学模型 184
6.5.3 数值仿真 186
6.6 本章小结 188
参考文献 188
第7章 涡旋光技术 189
7.1 光子的轨道角动量 189
7.2 光纤中的涡旋光束 192
7.3 自由空间中的涡旋光 198
7.4 本章小结 199
参考文献 199
第8章 其他基本粒子的轨道角动量 201
8.1 电子的 OAM 201
8.1.1 自由空间中的电子波包内禀OAM 202
8.1.2 磁场中的电子波包内禀OAM 202
8.1.3 电子波包的外部OAM 205
8.1.4 电子内禀OAM和外部OAM对比 206
8.2 其他基本粒子的OAM 206
8.2.1 中子的 OAM 206
8.2.2 原子的 OAM 207
8.2.3 声子的 OAM 209
8.3 本章小结 211
参考文献 211
第9章 涡旋电磁波研究大事记 213
参考文献 214
后记 215
附录缩略语表 217
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