【摘 要】
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基于液晶介电各向异性的可重构天线,不仅具备可重构天线本身的所有优势,同时其介电常数电可调的特性使制成的可重构天线控制方案简单。另外液晶材料可工作于超宽的频带,且具有相对较低的插入角损耗,是应用于可重构天线的众多天然材料中较为优异的选择。本文使用液晶材料作为介质,仿真设计了两种可重构天线——频率可重构微带天线和方向图可重构全息天线。在对频率可重构微带天线的设计过程中充分考虑液晶盒封装结构,对液晶盒的
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基于液晶介电各向异性的可重构天线,不仅具备可重构天线本身的所有优势,同时其介电常数电可调的特性使制成的可重构天线控制方案简单。另外液晶材料可工作于超宽的频带,且具有相对较低的插入角损耗,是应用于可重构天线的众多天然材料中较为优异的选择。本文使用液晶材料作为介质,仿真设计了两种可重构天线——频率可重构微带天线和方向图可重构全息天线。在对频率可重构微带天线的设计过程中充分考虑液晶盒封装结构,对液晶盒的盒体尺寸及盒内液晶层的厚薄等要素对天线回波损耗、带宽以及工作频率的影响做出了详细分析,通过仿真验证,最终完成了中心频率为2.45GHz的频率可重构天线的设计。而后对方向图可重构全息天线的设计方案进行了详细阐述,并对影响全息天线工作频率的可能要素——如阻抗单元尺寸、介质层厚度及介电常数等进行了较为详尽的仿真分析,结合全息天线设计理论设计出了工作频率在10GHz的辐射方向图可调控的全息天线,并对其性能进行了仿真及实验验证。最后,将原本通过改变阻抗表面贴片单元尺寸来调整单元表面阻抗的方式,替换为利用单元介质介电常数的变化来实现对单元阻抗的调控,同样实现了工作频率为10GHz且辐射方向图可控的全息天线设计。上述两种可重构天线均基于液晶材料进行设计,且液晶材料的介电常数又随外加偏置电压的变化而连续变化,因此所设计的可重构天线能够对电磁波进行实时连续调控,具有一定的研究意义。
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