目前所报道的大部分OAM天线的相对带宽较窄,较宽频段内不能保持较高的模式纯度,在实际的OAM通信系统中无法获得较高的数据传输速率。因此设计一个宽带OAM天线对于轨道角动量在射频通信应用上是非常有必要的。本文设计的螺旋OAM天线不仅具有宽频带的优势,所产生的波束还保持着高纯度模式。除此之外,其馈电网络与阵列天线相比更为简单,制作工艺简便,对于未来的射频段OAM通信有着巨大的潜在作用。本文提出利用螺旋天线产生OAM波束。首先对单臂螺旋天线进行建模分析,理论计算和电磁仿真,验证了可以通过合理地设计天线的螺距和半径,产生携带轨道角动量的波束。其次,针对单臂结构辐射不均匀、模态纯度较低的问题对天线进行结构改造,改进后的三臂螺旋OAM天线采用一分三微带功分器进行馈电。最后经过一系列电磁仿真和实验测量,仿真带宽在10GHz频段可达到2.8GHz,相对带宽可达到28%,实验所测得的工作频率为9.4GHz到14.2GHz。辐射的场量分布具有旋转的相位波前,波束中心强度达到最小,确定在宽频带上产生了三阶的轨道角动量波束。再者,为了确保所产生的OAM波束质量,利用傅里叶变换对波束进行了OAM谱图分析,探讨了不同结构的螺旋OAM天线对主模态纯度的影响。仿真结果表明,在宽频带上,OAM波束的主模态纯度基本保持在90%以上,证实了螺旋OAM天线产生了高纯度的轨道角动量波束。实验结果显示在主谐振频率上主模态纯度达到60%,这是由于天线制作工艺以及测量时收发天线未对齐等等外界不可避免的因素造成的。