由艾里波前定制的共发散角多模 OAM 会聚传输

无线回程相比有线回程提供了一种更具成本效益、更省时且可重构的方案，用于将边缘计算小区连接到核心网络。随着传输数据量的增加，视距（LoS）信道的低秩特性严重限制了点对点回程传输场景中信道容量的增长。轨道角动量（OAM），又称涡旋波束，被视为高容量 LoS 无线传输的潜在有效解决方案。然而，由于其能量发散的缺点以及多模发散角的特殊性，OAM 波束长期难以在实际通信系统中应用。本工作中，提出了一种新颖的多模会聚传输与同尺度接收方案。不同模式的 OAM 波束可以相同波束发散角传输，同时波前在传播过程中由环形艾里补偿透镜定制，从而使能量会聚到同一空间区域进行接收。基于该方案，不仅信噪比（SNR）大幅提升，还可在有限空间区域内同时接收并解调复用不同模式的 OAM 信道。通过原型实验，我们展示了 3 种 OAM 模式可调，且不同信道可同时分离且接收功率增加。信道间测量隔离度超过 11 dB，这确保了可靠的 16-QAM 复用无线传输演示系统。本工作或可探索基于 OAM 的多模会聚传输在 LoS 无线通信中的潜在应用。