本文關(guān)鍵詞：液晶電控掃描漏波天線的研究

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【摘要】：漏波天線是近年來天線領(lǐng)域研究的熱點問題,它具有輻射效率高、方向性強等優(yōu)點。尤為關(guān)鍵的是漏波天線本身具有波束隨頻率掃描的特性,如果進一步在天線上加載電控元件,就可以很方便地使漏波天線波束方向?qū)崿F(xiàn)電控掃描。然而,當(dāng)前電控掃描漏波天線的研究仍然存在一些關(guān)鍵問題亟待解決,其中包括:1.現(xiàn)有的電控掃描漏波天線多基于變?nèi)荻䴓O管等固態(tài)微波器件,這些器件的寄生參數(shù)使天線難以工作在X波段以上的頻段。2.迄今為止,有關(guān)漏波天線的波束控制方法的研究很少,更鮮有針對電控掃描漏波天線波束控制方法的研究工作見諸報道。針對上述問題,本文利用液晶材料的電控性,提出了基于液晶的電控掃描漏波天線的設(shè)計方法,并設(shè)計了四種工作于X和Ku波段的液晶的電控掃描漏波天線,通過改變液晶兩端的偏置電壓值,天線可實現(xiàn)主瓣波束的過零掃描特性,并且在過零掃描過程中天線一直保持良好的匹配狀態(tài)。此外,本文中設(shè)計的液晶電控掃描漏波天線還具有液晶灌注簡單、控制方便、增益高、小型化等優(yōu)勢。為了進一步增強對所設(shè)計的液晶電控掃描漏波天線波束的控制、實現(xiàn)天線方向圖的賦形,本文對液晶電控掃描漏波天線的波束控制方法進行了深入研究。提出了對周期性漏波天線不同單元中的液晶分別施加不同的電壓的方法,僅改變外加電壓值即可實現(xiàn)對液晶電控掃描漏波天線波束的控制,而無需改變天線設(shè)計參數(shù)。編寫模擬退火算法和遺傳算法等智能算法程序,實現(xiàn)了主瓣方向、旁瓣電平和波束穩(wěn)定度等參數(shù)的優(yōu)化,實現(xiàn)了天線方向圖的賦形,算法計算結(jié)果與全波仿真結(jié)果吻合良好。
【關(guān)鍵詞】：電控掃描 漏波天線 液晶材料 波束控制 智能算法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN820
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景8-10
• 1.1.1 漏波天線概述8-9
• 1.1.2 液晶電控掃描漏波天線概述9-10
• 1.1.3 天線波束控制方法概述10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 電控掃描漏波天線研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 天線波束控制方法研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題目的、意義及主要內(nèi)容14-16
• 第2章 液晶電控漏波天線理論研究16-29
• 2.1 周期性漏波天線理論16-25
• 2.1.1 漏波天線基本概念16-17
• 2.1.2 均勻和準(zhǔn)均勻漏波天線理論基礎(chǔ)17-22
• 2.1.3 周期性漏波天線理論基礎(chǔ)22-25
• 2.2 液晶材料的電磁學(xué)特性25-27
• 2.3 液晶電控周期性掃描漏波天線理論27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 液晶電控掃描漏波天線的設(shè)計29-57
• 3.1 液晶電控漏波天線設(shè)計方法概述29-30
• 3.2 基于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的液晶漏波天線設(shè)計方法30-44
• 3.2.1 單一橫縫隙漏波天線結(jié)構(gòu)30-39
• 3.2.2 橫縱縫隙混合漏波天線結(jié)構(gòu)39-44
• 3.3 基于梳狀波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的液晶漏波天線設(shè)計方法44-56
• 3.3.1 全模梳狀波導(dǎo)漏波天線結(jié)構(gòu)44-50
• 3.3.2 半模梳狀波導(dǎo)漏波天線結(jié)構(gòu)50-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第4章 液晶電控掃描漏波天線波束控制方法的研究57-77
• 4.1 液晶電控掃描漏波天線波束控制理論57-66
• 4.1.1 液晶波導(dǎo)橫縫漏波天線遠場推導(dǎo)57-63
• 4.1.2 液晶電控掃描漏波天線波束控制方法分析63-66
• 4.2 基于模擬退火算法的液晶漏波天線波束控制的實現(xiàn)66-71
• 4.2.1 模擬退火算法介紹66-67
• 4.2.2 模擬退火算法實現(xiàn)波束控制67-71
• 4.3 基于遺傳算法的液晶漏波天線波束控制的實現(xiàn)71-76
• 4.3.1 遺傳算法介紹71-73
• 4.3.2 遺傳算法實現(xiàn)波束控制73-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論77-78
• 參考文獻78-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果84-86
• 致謝86

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本文編號：1045533