随着信息社会的智能化趋向,大量的移动终端、自动化设备接入互联网,对信道容量的需求与日俱增,如何最大程度利用有限频段是无线通信技术面临的重大挑战,亟需新的复用技术。而携带有轨道角动量（orbital angular momentum）的涡旋电磁波则在复用技术上蕴藏着巨大潜力,有望解决当今频谱资源紧缺的难题。如何生成涡旋电磁波成为波束复用的前提,因此轨道角动量阵列天线的设计成为该研究领域的热点。本文以OAM圆形阵列天线为基础,融入共形天线的思想,提出一种可以产生轨道角动量的球形共形阵列天线模型,从理论和仿真两个方面证明天线模型的可生成不同模式数的涡旋波束并分析辐射特性。同时,在数字化技术进步带来联网设备数量呈爆炸性增长的背景下,导致周围电磁环境日益复杂,电磁环境恶化问题严峻。而电磁表征技术则是为了更好的保护电磁环境,在电磁表征技术中,监测和预测都是重要环节。在电磁监测技术方面,国内目前需要针对大区域、高效率的电磁环境监测手段。本文对电磁车载巡测监测技术展开研究,以数据为关键点,提出车载巡测系统各部分的功能特性要求。针对确定的车载巡测技术影响因素,建立实验实施方案,以实地监测、微波暗室、电磁仿真、理论分析等多种研究方法对各项因素展开研究,对实验数据进行统计分析,得出车载巡测法中的监测技术要求的相关结论,为该监测方法推行和标准化提供技术参考和支撑。在电磁环境插值计算方面,针对现实中由于条件限制导致的电磁监测数据的离散、不足、缺失等问题,本文提出适用于辐射环境的遗传BP神经网络插值算法,将电磁辐射与空间地理特性相结合,在大区域内的环境指标值的插值和预测方面表现出更好的计算效果。对比其他方法,证明该法更适用于绘制表征辐射环境的电磁地图,是电磁可视化的有效方法。