随着移动通信技术的快速发展,无线通信的速率迅猛提升。为了进一步提升无线通信的速率,发展和应用了多种技术,其中如何更大程度的提升频谱利用率是人们关注的焦点。在现有的极化复用、正交频分复用等复用技术日趋成熟时,利用电磁波轨道角动量来提高频谱利用率,成为电磁领域和通信领域的一个研究热点。本文对携带轨道角动量的涡旋电磁波天线及传输系统进行了研究。基于传输线理论,设计了阻抗匹配型旋转相位板,提高了透射效率和波束质量,经测试,其反射率相较于平滑介质旋转相位板降低了20dB；为了解决轨道角动量波束发散、复用等问题,根据环形行波天线理论,提出了一种双轨道角动量模态环形谐振器天线,利用90。电桥馈电,在同一个环形谐振器产生两个轨道角动量波束,并外置环焦抛物面汇聚波束,将轨道角动量波束以很小的发散角发射出；基于这种新型的天线,验证了轨道角动量复用的通信链路,对信道的隔离度进行了测试；最后提出了一种部分接收解调的接收方案,并在光频段进行了验证。本文对天线结构进行了设计、仿真、制作与测量,并针对轨道角动量复用通信链路的要求,进行了讨论,提出进一步的改进方案和方向,对这一领域的发展进行了展望。