液晶电控扫描漏波天线研究及应用
发布时间：2023-04-08 02:22
液晶材料作为一种新型可调谐材料,近些年来由光学领域引入到微波、毫米波领域。由于其具有优越的介电各项异性、连续调谐及良好的线性度等特性,使得可调谐微波器件得到了进一步的发展。漏波天线是目前备受关注的一类行波天线,它具有很强的定向性及波束扫描特性,同时兼具结构紧凑、设计简便、易于馈电、成本低廉等优势。将液晶材料与漏波天线结合构成的新型液晶调控电控波束扫描天线,在兼具了二者优势的同时,也遇到了诸多挑战。本文针对液晶调控机制中材料液体流动形态,导致电控扫描漏波天线在模型建立、机理分析、设计优化和加工封装上的技术难点展开研究,针对现有液晶电控扫描漏波天线受限于液晶介电各项异性强度、天线单元结构等因素,在Ku波段定频扫描范围有限的问题开展了波束扫描范围扩展方法的相关研究,并将其应用于空间谱估计领域,替代传统的阵列天线,实现小型化天线解决波达方向估计应用的问题。首先,针对液晶材料的液体形态,及现有液晶微波器件对加工工艺要求严格、造价高昂等问题,从液晶材料在微波波段的特性及漏波天线的辐射机理研究出发,提出了新型微带-波导转换模式的液晶电控扫描漏波天线。通过耦合缝隙及馈电腔的设计,实现漏波天线馈电端电磁...
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的及意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 研究目的及意义
1.2 国内外在液晶漏波天线方向的研究现状及分析
1.2.1 电控扫描漏波天线研究现状
1.2.2 液晶电控扫描漏波天线研究现状
1.2.3 基于子空间算法的DOA估计研究现状
1.2.4 基于漏波天线技术的DOA估计研究现状
1.2.5 国内外研究现状综述
1.3 主要研究内容
第2章 液晶漏波天线设计机理及实现方法
2.1 引言
2.2 液晶材料调谐机理
2.2.1 液晶材料概述
2.2.2 向列相液晶的电场响应
2.2.3 向列相液晶在配向及偏压下的分子排布
2.3 漏波天线的辐射机理
2.3.1 均匀漏波天线
2.3.2 周期性漏波天线
2.4 微带-波导转换模式液晶电控扫描漏波天线
2.4.1 天线整体结构
2.4.2 微带-波导转换机构设计及分析
2.4.3 天线设计及辐射机理研究
2.4.4 天线仿真结果及分析
2.4.5 天线加工、封装及测试
2.5 本章小结
第3章 复合左右手传输线型液晶电控扫描漏波天线
3.1 引言
3.2 复合左右手传输线型漏波天线理论
3.2.1 复合左右手传输线基本理论
3.2.2 复合左右手漏波天线理论
3.2.3 加载液晶材料的复合左右手漏波天线特性分析
3.3 复合左右手传输线型液晶漏波天线设计
3.3.1 天线单元设计及分析
3.3.2 天线整体仿真及分析
3.3.3 加工测试和实验结果分析
3.4 双调谐复合左右手液晶电控扫描漏波天线
3.4.1 液晶的双调谐机制
3.4.2 单元设计及双调谐模式分析
3.4.3 天线整体仿真及分析
3.5 本章小结
第4章 液晶漏波天线扫描范围扩展性研究
4.1 引言
4.2 高色散敏感度法扩展漏波天线扫描角度
4.2.1 高色散敏感度理论分析
4.2.2 通用的扩大色散敏感度方法
4.3 高色散敏感度单元设计及分析
4.4 高色散敏度感液晶漏波天线设计及分析
4.5 加工测试和实验结果分析
4.6 本章小结
第5章 液晶电控扫描漏波天线DOA估计方法研究
5.1 引言
5.2 漏波天线子阵阵列流型的构成方法研究
5.2.1 周期性漏波天线
5.2.2 均匀及准均匀漏波天线
5.3 液晶电控扫描漏波天线信号子空间的构成
5.3.1 信号子空间的构成
5.3.2 旋转不变性分析
5.4 适用于液晶电控扫描漏波天线的ESPRIT算法
5.5 仿真结果及性能分析
5.5.1 改进ESPRIT算法性能分析
5.5.2 漏波天线参数对DOA估计性能的影响分析
5.6 电控扫描漏波天线DOA估计系统仿真实验平台搭建
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3785805
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的及意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 研究目的及意义
1.2 国内外在液晶漏波天线方向的研究现状及分析
1.2.1 电控扫描漏波天线研究现状
1.2.2 液晶电控扫描漏波天线研究现状
1.2.3 基于子空间算法的DOA估计研究现状
1.2.4 基于漏波天线技术的DOA估计研究现状
1.2.5 国内外研究现状综述
1.3 主要研究内容
第2章 液晶漏波天线设计机理及实现方法
2.1 引言
2.2 液晶材料调谐机理
2.2.1 液晶材料概述
2.2.2 向列相液晶的电场响应
2.2.3 向列相液晶在配向及偏压下的分子排布
2.3 漏波天线的辐射机理
2.3.1 均匀漏波天线
2.3.2 周期性漏波天线
2.4 微带-波导转换模式液晶电控扫描漏波天线
2.4.1 天线整体结构
2.4.2 微带-波导转换机构设计及分析
2.4.3 天线设计及辐射机理研究
2.4.4 天线仿真结果及分析
2.4.5 天线加工、封装及测试
2.5 本章小结
第3章 复合左右手传输线型液晶电控扫描漏波天线
3.1 引言
3.2 复合左右手传输线型漏波天线理论
3.2.1 复合左右手传输线基本理论
3.2.2 复合左右手漏波天线理论
3.2.3 加载液晶材料的复合左右手漏波天线特性分析
3.3 复合左右手传输线型液晶漏波天线设计
3.3.1 天线单元设计及分析
3.3.2 天线整体仿真及分析
3.3.3 加工测试和实验结果分析
3.4 双调谐复合左右手液晶电控扫描漏波天线
3.4.1 液晶的双调谐机制
3.4.2 单元设计及双调谐模式分析
3.4.3 天线整体仿真及分析
3.5 本章小结
第4章 液晶漏波天线扫描范围扩展性研究
4.1 引言
4.2 高色散敏感度法扩展漏波天线扫描角度
4.2.1 高色散敏感度理论分析
4.2.2 通用的扩大色散敏感度方法
4.3 高色散敏感度单元设计及分析
4.4 高色散敏度感液晶漏波天线设计及分析
4.5 加工测试和实验结果分析
4.6 本章小结
第5章 液晶电控扫描漏波天线DOA估计方法研究
5.1 引言
5.2 漏波天线子阵阵列流型的构成方法研究
5.2.1 周期性漏波天线
5.2.2 均匀及准均匀漏波天线
5.3 液晶电控扫描漏波天线信号子空间的构成
5.3.1 信号子空间的构成
5.3.2 旋转不变性分析
5.4 适用于液晶电控扫描漏波天线的ESPRIT算法
5.5 仿真结果及性能分析
5.5.1 改进ESPRIT算法性能分析
5.5.2 漏波天线参数对DOA估计性能的影响分析
5.6 电控扫描漏波天线DOA估计系统仿真实验平台搭建
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3785805
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