液晶移相器的光电特性及其电路驱动

为了实现液晶移相器的每个光栅电极的驱动电压可以单独控制的目的,采用现场可编程门阵列编程的方法,进行了理论分析和实验验证,实现了驱动液晶移相器光栅电极的电压,以达到调整电极的相位分布。结果表明,液晶光栅电极相位的周期性分布对传输的光波可以进行相位调制,即可实现扫描。这一结果对调节液晶移相器光栅电极的相位是有帮助的。

基于超材料复合结构的太赫兹液晶移相器

为了解决现存太赫兹移相器的损耗较大且不可控、相移量较小的问题,本文设计了一种简易超材料复合结构实现的太赫兹移相器.该器件由4层结构组成,自上而下依次为L型金属谐振层、液晶层、弓型金属层、石英基底层.通过在上、下金属层施加偏置电压,改变液晶盒内液晶分子指向矢的偏转角α,从而改变液晶的有效折射率,器件的相位也随之发生变化,进而实现动态调控相位的目的.仿真结果表明:设计的太赫兹液晶移相器在1.68-1.78 THz间透射率可达0.968,插入损耗低至0.3 dB;当频率为1.7396 THz时,其最大相移为352.625°,在1.7315-1.7396 THz (带宽为8.1 GHz)频率内相移量超过352°.这种简易超材料多层结构为调控太赫兹波提供了一种新方法,在太赫兹成像、传感等领域有广泛的应用前景.

基于液晶移相器的相控阵天线低成本制造技术

液晶移相器可作为中低轨无线卫星中相控阵天线实现电控波束扫描的关键部件。本文提出了一种基于成熟面板技术的高精度、低成本液晶移相器可行的量产化制造方案。实现了低方块电阻(Rs<0.02),高精度线宽线距(1μm厚铜CD/Space可达到3.5μm/8μm),并支持多规格Cu膜层厚度(1μm~3μm)物理气相沉积制备,高精度液晶滴下工艺以及高对准、低插损FPC和IC邦定工艺等量产可行性方案。低液晶盒厚度(Cu-Cu间距4μm~6μm)的量产工艺相较于传统方案液晶用量大幅降低,成盒精度高,不仅降低了液晶相控阵天线的材料成本,亦可提高液晶移相器的响应速度,从而提升液晶相控阵天线的波束扫描速率等性能。

微波液晶相控阵波束扫描控制器研究

液晶相控阵是一种新型相控阵,其核心器件是360°移相角电控液晶移相器,而控制液晶移相器的关键部件是偏压波控驱动器。目前,液晶相控阵波束扫描控制方案主要集中在光学、太赫兹和毫米波等领域,鲜有在微波段的研究。针对液晶相控阵需求,提出了一种微波段液晶移相量与偏置电压关系的计算模型,设计了相应的波束扫描控制系统,并进行了静态指标测试与系统联试。静态测试结果表明,研制的液晶相控阵波束扫描偏压驱动器电压调控范围为0~30 V,电压步进粒度为7.3 mV,输出频率误差小于1 Hz,驱动数据刷新频率大于100 Hz,达到了预期目标,为液晶相控阵实现提供了技术支撑。在系统联试中,液晶相控阵在波控器的控制下波束扫描范围可达±45°。在典型频率下,天线阵波束偏转角度精确,进一步验证了波束控制系统的正确性。