【摘要】：近年來,對于天線波束控制方法的研究已成為天線研究領域的一熱點問題,目前最常用的方法就是通過控制天線陣元激勵電流的幅度和相位或者陣元位置來實現(xiàn)波束賦形。最常見的就是相控陣天線,通過控制輻射單元的饋電相位來改變方向圖形狀,但是隨著移相器的引入使其體積變大成本變高,制約了其發(fā)展。越來越多的學者開始研究無移相器的電控掃描天線,但是迄今為止,對于這類天線的波束控制方法研究的很少。針對上述問題,本文提出了基于全息理論的幅度加權的波束控制方法,僅通過改變陣元幅度,不需要改變相位就可以實現(xiàn)天線波束控制。通過編寫遺傳算法和全息理論算法進行驗證,這種僅幅度加權的波束控制方法可以同時控制主瓣方向和副瓣電平。在此基礎上,又提出了兩種副瓣抑制機制,可以有效的降低副瓣電平,并且具有較高的精度和較強的魯棒性。因為微帶漏波天線具有低平面、易于加工、窄波束、方向性強等優(yōu)點,尤其是它本身就具有頻掃特性,如果再加載上液晶材料作為電控元件,就可以實現(xiàn)很好的電掃描特性。為了進一步驗證這種波束控制方法的優(yōu)越性,設計了一種液晶電控掃描微帶漏波天線。采用串行耦合饋電的方式,每個單元的液晶相互隔開,這種天線結(jié)構(gòu)很好的解決了液晶不能單獨控制的難題。本文所設計的天線的優(yōu)勢是饋電網(wǎng)絡簡單,體積小、易于集成。對天線結(jié)構(gòu)進行多端口饋電,根據(jù)全息理論公式設置多端口的饋電幅度,對所提出的波束控制方法進行初步驗證。接著,根據(jù)液晶分子偏轉(zhuǎn)角度與加權幅度之間的關系,改變每個單元的液晶各向介電常數(shù),最終實現(xiàn)了液晶電控掃描微帶漏波天線的波束控制。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)主瓣波束大角度平滑過零掃描特性,還可以實現(xiàn)多波束、矩形波束等復雜方向圖綜合,實際全波仿真結(jié)果與理論驗證結(jié)果吻合良好。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN827.3

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本文編號：2541623