液晶材料作為一種新型可調(diào)諧材料,近些年來由光學領域引入到微波、毫米波領域。由于其具有優(yōu)越的介電各項異性、連續(xù)調(diào)諧及良好的線性度等特性,使得可調(diào)諧微波器件得到了進一步的發(fā)展。漏波天線是目前備受關注的一類行波天線,它具有很強的定向性及波束掃描特性,同時兼具結構緊湊、設計簡便、易于饋電、成本低廉等優(yōu)勢。將液晶材料與漏波天線結合構成的新型液晶調(diào)控電控波束掃描天線,在兼具了二者優(yōu)勢的同時,也遇到了諸多挑戰(zhàn)。本文針對液晶調(diào)控機制中材料液體流動形態(tài),導致電控掃描漏波天線在模型建立、機理分析、設計優(yōu)化和加工封裝上的技術難點展開研究,針對現(xiàn)有液晶電控掃描漏波天線受限于液晶介電各項異性強度、天線單元結構等因素,在Ku波段定頻掃描范圍有限的問題開展了波束掃描范圍擴展方法的相關研究,并將其應用于空間譜估計領域,替代傳統(tǒng)的陣列天線,實現(xiàn)小型化天線解決波達方向估計應用的問題。首先,針對液晶材料的液體形態(tài),及現(xiàn)有液晶微波器件對加工工藝要求嚴格、造價高昂等問題,從液晶材料在微波波段的特性及漏波天線的輻射機理研究出發(fā),提出了新型微帶-波導轉換模式的液晶電控掃描漏波天線。通過耦合縫隙及饋電腔的設計,實現(xiàn)漏波天線饋電端電磁...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的及意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外在液晶漏波天線方向的研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 電控掃描漏波天線研究現(xiàn)狀
        1.2.2 液晶電控掃描漏波天線研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于子空間算法的DOA估計研究現(xiàn)狀
        1.2.4 基于漏波天線技術的DOA估計研究現(xiàn)狀
        1.2.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 液晶漏波天線設計機理及實現(xiàn)方法
    2.1 引言
    2.2 液晶材料調(diào)諧機理
        2.2.1 液晶材料概述
        2.2.2 向列相液晶的電場響應
        2.2.3 向列相液晶在配向及偏壓下的分子排布
    2.3 漏波天線的輻射機理
        2.3.1 均勻漏波天線
        2.3.2 周期性漏波天線
    2.4 微帶-波導轉換模式液晶電控掃描漏波天線
        2.4.1 天線整體結構
        2.4.2 微帶-波導轉換機構設計及分析
        2.4.3 天線設計及輻射機理研究
        2.4.4 天線仿真結果及分析
        2.4.5 天線加工、封裝及測試
    2.5 本章小結
第3章 復合左右手傳輸線型液晶電控掃描漏波天線
    3.1 引言
    3.2 復合左右手傳輸線型漏波天線理論
        3.2.1 復合左右手傳輸線基本理論
        3.2.2 復合左右手漏波天線理論
        3.2.3 加載液晶材料的復合左右手漏波天線特性分析
    3.3 復合左右手傳輸線型液晶漏波天線設計
        3.3.1 天線單元設計及分析
        3.3.2 天線整體仿真及分析
        3.3.3 加工測試和實驗結果分析
    3.4 雙調(diào)諧復合左右手液晶電控掃描漏波天線
        3.4.1 液晶的雙調(diào)諧機制
        3.4.2 單元設計及雙調(diào)諧模式分析
        3.4.3 天線整體仿真及分析
    3.5 本章小結
第4章 液晶漏波天線掃描范圍擴展性研究
    4.1 引言
    4.2 高色散敏感度法擴展漏波天線掃描角度
        4.2.1 高色散敏感度理論分析
        4.2.2 通用的擴大色散敏感度方法
    4.3 高色散敏感度單元設計及分析
    4.4 高色散敏度感液晶漏波天線設計及分析
    4.5 加工測試和實驗結果分析
    4.6 本章小結
第5章 液晶電控掃描漏波天線DOA估計方法研究
    5.1 引言
    5.2 漏波天線子陣陣列流型的構成方法研究
        5.2.1 周期性漏波天線
        5.2.2 均勻及準均勻漏波天線
    5.3 液晶電控掃描漏波天線信號子空間的構成
        5.3.1 信號子空間的構成
        5.3.2 旋轉不變性分析
    5.4 適用于液晶電控掃描漏波天線的ESPRIT算法
    5.5 仿真結果及性能分析
        5.5.1 改進ESPRIT算法性能分析
        5.5.2 漏波天線參數(shù)對DOA估計性能的影響分析
    5.6 電控掃描漏波天線DOA估計系統(tǒng)仿真實驗平臺搭建
    5.7 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷



本文編號：3785805