【摘要】：近年來(lái),對(duì)于天線波束控制方法的研究已成為天線研究領(lǐng)域的一熱點(diǎn)問(wèn)題,目前最常用的方法就是通過(guò)控制天線陣元激勵(lì)電流的幅度和相位或者陣元位置來(lái)實(shí)現(xiàn)波束賦形。最常見(jiàn)的就是相控陣天線,通過(guò)控制輻射單元的饋電相位來(lái)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(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始研究無(wú)移相器的電控掃描天線,但是迄今為止,對(duì)于這類天線的波束控制方法研究的很少。針對(duì)上述問(wèn)題,本文提出了基于全息理論的幅度加權(quán)的波束控制方法,僅通過(guò)改變陣元幅度,不需要改變相位就可以實(shí)現(xiàn)天線波束控制。通過(guò)編寫遺傳算法和全息理論算法進(jìn)行驗(yàn)證,這種僅幅度加權(quán)的波束控制方法可以同時(shí)控制主瓣方向和副瓣電平。在此基礎(chǔ)上,又提出了兩種副瓣抑制機(jī)制,可以有效的降低副瓣電平,并且具有較高的精度和較強(qiáng)的魯棒性。因?yàn)槲┎ㄌ炀�具有低平面、易于加工、窄波束、方向性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),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(shí)現(xiàn)很好的電掃描特性。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這種波束控制方法的優(yōu)越性,設(shè)計(jì)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(gè)單元的液晶相互隔開(kāi),這種天線結(jié)構(gòu)很好的解決了液晶不能單獨(dú)控制的難題。本文所設(shè)計(jì)的天線的優(yōu)勢(shì)是饋電網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單,體積小、易于集成。對(duì)天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行多端口饋電,根據(jù)全息理論公式設(shè)置多端口的饋電幅度,對(duì)所提出的波束控制方法進(jìn)行初步驗(yàn)證。接著,根據(jù)液晶分子偏轉(zhuǎn)角度與加權(quán)幅度之間的關(guān)系,改變每個(gè)單元的液晶各向介電常數(shù),最終實(shí)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(guò)零掃描特性,還可以實(shí)現(xiàn)多波束、矩形波束等復(fù)雜方向圖綜合,實(shí)際全波仿真結(jié)果與理論驗(yàn)證結(jié)果吻合良好。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN827.3

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本文編號(hào)：2541623