本文關(guān)鍵詞：基于液晶材料的相控陣反射陣列天線的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：基于液晶材料的相控陣反射陣列天線不僅具有微帶反射陣列天線增益高,方向性強(qiáng),體積小,重量輕的優(yōu)點(diǎn),而且可以實(shí)現(xiàn)天線波束的掃描功能。這種相控陣反射陣列天線和微帶反射陣列天線的區(qū)別是利用液晶材料作為微帶反射陣列天線的基板,通過外加電場或者磁場改變液晶基板的介電常數(shù)調(diào)節(jié)反射陣面上每個(gè)單元的散射相位,從而使反射波在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)同相疊加。由于液晶材料在較高的工作頻率時(shí)仍然能夠在寬頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)介電常數(shù)較寬的調(diào)諧范圍,因此研究基于液晶材料的相控陣天線對太空探測和太赫茲通信等領(lǐng)域具有重要的意義。本文圍繞基于液晶材料的相控陣反射陣列天線的單元特性和陣列設(shè)計(jì)展開研究。針對基于液晶材料的相控陣反射陣列天線的單元特性,論文首先闡述了微帶反射陣列天線的工作原理,相控陣天線的特性參數(shù),反射陣列天線單元移相特性的分析方法,經(jīng)典移相單元移相功能的實(shí)現(xiàn)方式等理論知識。重點(diǎn)分析了基于液晶材料相控陣反射陣列天線的輻射單元的結(jié)構(gòu)組成,相移原理和相移特性,并對經(jīng)典移相單元和基于液晶材料的移相單元進(jìn)行仿真分析。在微帶反射陣列天線的設(shè)計(jì)中,文章首先設(shè)計(jì)了一款Ku波段“回”字形單元結(jié)構(gòu)的微帶反射陣列天線,該反射陣列在波束指向角為30度時(shí)的增益為20dB。然后,改變“回”字形單元的結(jié)構(gòu),構(gòu)造基于液晶材料的“回”字形相控陣反射陣列,從而實(shí)現(xiàn)微帶反射陣列天線的相控和波束掃描功能,并對該相控陣反射陣列天線的性能進(jìn)行仿真分析。最終設(shè)計(jì)出最大波束掃描角為30度的基于液晶材料的“回”字形相控陣反射陣列天線。
【關(guān)鍵詞】：液晶材料 相控陣 帶寬 移相范圍
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN820;O753.2
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 緒論16-23
• 1.1 研究背景及意義16-19
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 本文的主要內(nèi)容及工作安排21-23
• 第二章 微帶反射陣列天線的設(shè)計(jì)23-32
• 2.1 微帶反射陣列天線基本原理23-24
• 2.2 陣元補(bǔ)償相位的計(jì)算方法24-27
• 2.3 相控陣?yán)碚撝R27-29
• 2.3.1 相控陣原理27-28
• 2.3.2 相控陣天線特性參數(shù)28-29
• 2.4 微帶反射陣列天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29-32
• 2.4.1 饋電形式29-30
• 2.4.2 單元間距的選擇30-32
• 第三章 單元移相特性分析32-56
• 3.1 單元移相特性分析方法32-33
• 3.2 單元移相特性指標(biāo)33-34
• 3.3 反射單元移相功能的實(shí)現(xiàn)方式34-35
• 3.4 幾種典型的單元移相特性分析35-40
• 3.4.1 經(jīng)典移相單元等效模型36-39
• 3.4.2 典型單元的移相特性分析39-40
• 3.5 改善單元移相特性的方法40-47
• 3.5.1 改變單元間距41-42
• 3.5.2 改變介質(zhì)基板厚度42-44
• 3.5.3 多諧振反射單元結(jié)構(gòu)44-47
• 3.6 基于液晶材料的微帶反射陣列單元47-56
• 3.6.1 液晶材料的電磁特性48
• 3.6.2 基于液晶基板的反射單元的移相原理48-50
• 3.6.3 基于液晶材料的微帶反射陣列單元50-56
• 第四章 KU波段微帶反射陣列天線的設(shè)計(jì)56-70
• 4.1 饋源的設(shè)計(jì)56-59
• 4.2 單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)59-61
• 4.3 陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)61-63
• 4.4 陣列仿真結(jié)果63-70
• 第五章 太赫茲頻段反射陣列天線的設(shè)計(jì)70-81
• 5.1 單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)70-72
• 5.2 單元結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化72-73
• 5.3 反射陣列天線饋源的設(shè)計(jì)73-74
• 5.4 反射陣列天線陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)74-75
• 5.5 基于液晶材料的“回”字形微帶反射陣列仿真結(jié)果75-81
• 第六章 結(jié)束語81-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間的發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

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