基于液晶光學相控陣的多終端接入方法研究.pdf

1、空間激光通信相比于傳統(tǒng)的微波通信具有更高的傳輸速率和更強的抗干擾能力，這些特點使得空間激光通信是未來星地、星間高碼率通信的最佳解決方案。然而目前空間激光通信的研究仍處于點對點的通信模式，在空間激光通信、組網(wǎng)過程中，為實現(xiàn)一顆衛(wèi)星能與多顆衛(wèi)星實現(xiàn)數(shù)據(jù)分發(fā)、路由、交換等組網(wǎng)功能，需要對一顆衛(wèi)星終端與多顆衛(wèi)星終端的物理光束接入進行研究。本文基于液晶光學相控陣多波束生成能力和多波束賦形的理論基礎，對空間激光通信捕跟過程中存在的多終端物理接入方法

2、進行了研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　1）分析了液晶光學相控陣的基本理論，對液晶的彈性體理論、指向矢分布、電控雙折射效應進行了深入研究。在此基礎上并結(jié)合相控陣雷達多波束形成理論，提出了兩種基于液晶光學相控陣的多波束生成結(jié)構(gòu)：相鄰子陣的多波束結(jié)構(gòu)和交叉子陣的多波束結(jié)構(gòu)。并且假設在生成四個波束的條件下，對這兩種結(jié)構(gòu)下多波束生成的性能進行了仿真分析及對比。
　　2）設計一種基于主副支路的多終端接入模型，推導在該模型中，到達角、控制角

3、、光束出射角滿足的線性關(guān)系。該模型的核心方法是利用液晶光學相控陣的多波束生成與控制能力實現(xiàn)對多個終端的接入。在該模型中，副支路中的LC-OPA分為兩個區(qū)域來處理新接入的終端，將獲取到的位置信息數(shù)據(jù)共享到主支路，由主支路對于這些信息進行校正處理。然后本文針對該多終端接入方法進行了仿真驗證，對光束在遠場光斑的位置信息以及接入過程中的衍射效率和能量損耗情況進行仿真來驗證該方案是否滿足空間激光通信終端接入要求。仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)接入過程中的衍射效率大