基于超常媒質(zhì)的電控掃描天線.pdf

1、近年來(lái)，隨著衛(wèi)星通信系統(tǒng)與雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)的快速發(fā)展，電控掃描天線的需求與日俱增。相比于機(jī)械掃描天線，電控掃描天線具有方向圖掃描速度快、掃描精度高等顯著優(yōu)勢(shì)。尤其是基于超常媒質(zhì)的定頻掃描天線，由于具有饋電系統(tǒng)簡(jiǎn)單、低剖面，集成度高等特性，近年來(lái)得到人們的廣泛關(guān)注。
　　為了實(shí)現(xiàn)超常媒質(zhì)定頻掃描天線在微波毫米波頻率的應(yīng)用，本論文針對(duì)加載液晶材料的超常媒質(zhì)定頻掃描天線進(jìn)行了深入研究。首先，本文從液晶材料傳統(tǒng)光頻段可控特性出發(fā)，對(duì)在微波段展

2、現(xiàn)的電磁特性進(jìn)行建模，參數(shù)提取和仿真實(shí)驗(yàn)。采用分塊法在數(shù)值仿真中逼近液晶材料的真實(shí)微波特性進(jìn)行表征。第二，結(jié)合上述特性的討論，提出了一種基于液晶材料的電控機(jī)構(gòu)的掃描電控天線設(shè)計(jì)的新方法。該方法可以方便地對(duì)天線的輻射參量進(jìn)行調(diào)控，電控機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單易于設(shè)計(jì)加工，據(jù)此方法得到的天線能夠在Ku波段的定點(diǎn)上具有64度的掃描角度，掃描平均增益7.6dB，副瓣電平-6dB。最后，本文提出一種適用于輻射參量與阻抗參量協(xié)同調(diào)整與優(yōu)化的電控機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，能夠同

3、時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的輻射特性與阻抗特性。通過(guò)雙調(diào)諧法設(shè)計(jì)的天線在 Ku波段上能夠定點(diǎn)掃描50度，掃描平均增益10.3dB，副瓣電平-13.5dB。
　　本文對(duì)于液晶材料在微波段性質(zhì)的分析以及應(yīng)用方法對(duì)設(shè)計(jì)基于液晶材料的微波及毫米波器件具有指導(dǎo)意義；文中提出的兩種設(shè)計(jì)方法不僅適用于漏波天線的設(shè)計(jì)，也可以應(yīng)用于各類(lèi)基于傳輸線理論和超常媒質(zhì)理論的液晶微波器件設(shè)計(jì)中；根據(jù)兩種方法設(shè)計(jì)的天線在輻射角度、增益和副瓣電平水平上符合雷達(dá)及衛(wèi)星通信系統(tǒng)的需