液晶相控阵建模与性能分析研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目液晶相控阵建模与性能分析研究学科专业信号与信息处理学号201021020316作者姓名潘斐指导教师杨晓波教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文液晶相控阵建模与性能分析研究（题名和副题名）潘斐（作者姓名）指导教师杨晓波教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2013.04.

2、23论文答辩日期2013.05.30学位授予单位和日期电子科技大学2013年6月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据RESEARCHABOUTLIQUIDCRYSTALPHASEDARRAYMODELINGANDPERFORMANCEANALYSISAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcess

3、ingAuthor:FeiPanAdvisor:XiaoboYangSchool:SchoolofElectronicEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授

4、权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要光学相控阵技术由于其技术的先进性,被越来越多的应用在激光雷达、自适应光学、光学模式识别及光通信新技术等领域，其中以液晶为材料的光学相控阵作为相控阵

5、技术之一，具有良好的研究前景，从上个世纪末开始成为国内外的研究热点。液晶光学相控阵技术能以低驱动电压控制液晶分子的指向，对入射激光进行相位调制，从而实现波束在特定方向、特定范围内准确、快速、灵活的偏转扫描。本文主要对液晶相控阵建模与性能分析进行相关方面的研究工作：1．研究了液晶光电特性和液晶特性曲线，设计了液晶特性曲线的测量方法并进行了实测；建立相位调制模型，研究了二元闪耀光栅制模型和微波相控阵模型的原理，并且进行了比较。研究了瑞利-索末菲衍射，并且根据传播的距离的不同将其近似划分为菲涅耳衍射和夫

6、琅和费衍射。2．建立了基于液晶相控阵的双波束、四波束以及多波束偏转模型，通过仿真和实验证明了模型能够有效实现双波束和多波束的偏转；研究了实现大角度波束偏转的方式，建立了基于两块液晶相控阵级联的大角度波束偏转模型；建立了波束二维平面偏转模型。3．建立了液晶盒模型，模拟了液晶分子的指向与特性曲线；分析了液晶盒的各种参数及尺寸；分析了相控阵中各种影响因子对波束偏转精度的影响。4．综合了各种影响因子，对实际的波前相位进行了仿真,分析了实际情况中液晶相控阵单波束偏转模型和双波束偏转模型的性能；提出基于波前相

7、位迭代的性能优化算法，与传统算法相比，该算法在减小波阵面均方误差的同时能提高波束偏转的精度和波束衍射效率；相应的仿真和实验结果证明了该算法的有效性。关键词：：：液晶相控阵：，调制模型，偏转模型，影响因子，性能分析I万方数据ABSTRACTABSTRACTOpticalphasedarray(OPA)technologybecauseofitsadvancedtechnologyhasbeenmoreandmoreusedinthelaserradar、adaptiveoptics、opticalp

8、atternrecognition、opticalcommunicationandotherfields.Liquidcrystalopticalphased(LCOPA)asoneofphasedarraytechnologywithgoodresearchprospect,andbegantobecomearesearchhotspotathomeandabroadfromtheendoflastcentury.Liquidcrystalopticalphasedarrayte