5G与“云”的结合,让人们看到了创造一个万物互联的智慧世界的可能性。这也就要求当下的通信系统在保障海量数据通信的同时,其通信速度越来越快,时延越来越低,可靠性越来越高。虽然5G网络已经开始在全球范围内运行,各方面的性能也得到了很大地提升,但其频谱资源依然日益紧张。自轨道角动量(OAM)被引入到微波领域以来,它便因其可以在一个新的维度上增加通信系统的信道容量而备受关注。因此,对轨道角动量的研究近年来逐渐成为热点。结合当下通信系统的特点,本文采用具有高集成度、适合分模块化“综合”设计的微集成电路形式进行Ka波段轨道角动量均匀圆形阵列天线的研究。文中,我们分别研究了微集成电路中不同电路层之间的垂直互联结构、微带/带状线T形功分、微带贴片天线、阵列天线以及阵列天线的馈电网络,从仿真的角度上实现了阵列天线与馈电网络的“一体化”集成设计。本文的主要内容为:首先对本课题的研究背景及意义做了介绍,总结了国内外轨道角动量均匀圆形阵列天线的研究现状;其次,简单介绍了微集成电路的一些概念和微集成电路中常用的几种传输线,并基于传输线理论对多层电路中垂直过渡段和T型分支线进行了设计与仿真;然后,对轨道角动量相关理论进行了说明,推导了均匀圆形阵列产生轨道角动量的条件公式;与此同时,我们仿真了3种极化形式的贴片天线,将它们与2种均匀圆形阵列进行组合,研究并总结了所得6种均匀圆形阵列天线在OAM的产生上所展现的一些规律;最后,完成了连续旋转型均匀圆形阵列天线馈电网络的设计工作。由于基于微带T形功分的馈电网络无法满足项目需求,我们便提出了一种基于腔体耦合的新型功率分配网络。该新型功分网络具有带宽宽、尺寸小和损耗低等特点,故我们对其进行了加工制造。为验证所设计均匀圆形阵列天线及其馈电网络“一体化”集成方案的可行性,我们将天线与馈电网络的整体模型进行了仿真验算,所得结果证明了该方案确实可行。