基于超常媒質的電控掃描天線.pdf

1、近年來，隨著衛(wèi)星通信系統與雷達探測系統的快速發(fā)展，電控掃描天線的需求與日俱增。相比于機械掃描天線，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。尤其是基于超常媒質的定頻掃描天線，由于具有饋電系統簡單、低剖面，集成度高等特性，近年來得到人們的廣泛關注。
　　為了實現超常媒質定頻掃描天線在微波毫米波頻率的應用，本論文針對加載液晶材料的超常媒質定頻掃描天線進行了深入研究。首先，本文從液晶材料傳統光頻段可控特性出發(fā)，對在微波段展

2、現的電磁特性進行建模，參數提取和仿真實驗。采用分塊法在數值仿真中逼近液晶材料的真實微波特性進行表征。第二，結合上述特性的討論，提出了一種基于液晶材料的電控機構的掃描電控天線設計的新方法。該方法可以方便地對天線的輻射參量進行調控，電控機構簡單易于設計加工，據此方法得到的天線能夠在Ku波段的定點上具有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同調整與優(yōu)化的電控機構設計方法，能夠同

3、時實現良好的輻射特性與阻抗特性。通過雙調諧法設計的天線在 Ku波段上能夠定點掃描50度，掃描平均增益10.3dB，副瓣電平-13.5dB。
　　本文對于液晶材料在微波段性質的分析以及應用方法對設計基于液晶材料的微波及毫米波器件具有指導意義；文中提出的兩種設計方法不僅適用于漏波天線的設計，也可以應用于各類基于傳輸線理論和超常媒質理論的液晶微波器件設計中；根據兩種方法設計的天線在輻射角度、增益和副瓣電平水平上符合雷達及衛(wèi)星通信系統的需