本论文首先研究了近场轨道角动量,并且利用精确数值方法计算。论文精确推导近场发射/接收系统的信道矩阵,并且利用数值方法一一多层格林函数插值法计算出天线系统的导纳矩阵。根据推导出的公式,利用导纳矩阵,进一步得到信道矩阵,从而计算轨道角动量解调模式,分析其模式特性。同时,利用该数值方法,还可分析场分布特性等,并将上述结果与商业软件CST MWS的仿真结果进行比较。除此之外,本文计算将远场信道矩阵应用到近场中的产生的误差。同时,本论文设计了多端口馈环形天线,并从理论上证明了其能产生轨道角动量,即主模中存在轨道角动量特有的相位项：eilφ。在此基础上,对环形天线进行旋转、偏移操作。从解调模式中对比中证明该天线具有旋转鲁棒性。同时,本文还研究其偏移校正技术,当接收天线偏移发射波束中心轴时,推导偏移修正因子,并且从数值结果中证明修正因子的正确性。我们定义模式纯度表征修正技术的有效性。最后,由于其馈电网络极复杂,本论文并未对其做出研究。但是,为了今后的进一步研究其馈电网络,在天线一端加地,地除了具有反射面的作用,还将天线端与馈电网络相隔离,如此一来,可以将馈电网络的研究隔离出来。本论文给出其馈地系统的性能,证明该系统的有效性。