本发明提供一种基于同心圆环阵列的涡旋电磁波产生与优化方法，基于多层圆环阵列，通过对单个天线单元辐射方向图、圆环半径和圆环数目、激励信号幅度和相位等设计，实现涡旋电磁波产生与优化的目标，即携带不同轨道角动量模式数的涡旋电磁波波束指向一致且具有较低的旁瓣电平。本发明利用同心圆环阵列产生携带轨道角动量的涡旋电磁波，该涡旋电磁波具有扭曲的相位波前，可以提升电磁波信息调制维度，在目标探测中应用可以促进雷达综合探测能力的提升。通过对天线阵列构型、天线单元以及激励信号的优化，本发明可以使产生的涡旋电磁波具有更高的照射效率，并增强其在目标探测中应用的抗干扰能力，为基于涡旋电磁波的雷达系统设计提供技术支撑。