一种液晶微波相控阵天线动态增益的优化方法技术

本发明专利技术公开一种液晶微波相控阵天线动态增益的优化方法，应用于液晶微波电子器件领域，针对现有技术存在的由于回程区、工艺误差等因素，造成液晶微波相控阵天线波束控制效率降低，从而增大系统微波信号传输的损耗的问题；本发明专利技术微波发射机发出的微波信号在由液晶相控阵偏转后，由接收天线采集微波信号通过矢量网络分析仪传递给PC计算机，通过粒子群算法对采集回来的微波信号进行增益计算并优化液晶相控阵天线的控制电压，再经由波束控制器FPGA将电压转换为电压代码加载在液晶相控阵天线上，将控制液晶偏转减少液晶边缘效应和工艺误差的影响，保证了液晶相控阵天线性能的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种液晶微波相控阵天线动态增益的优化方法
本专利技术属于液晶微波电子器件领域，特别涉及一种液晶微波电子器件的优化相控技术。
技术介绍
液晶微波相控阵天线技术是一种无惯性、多功能实时可编程的电控波束扫描技术。核心器件是采用向列相液晶作为相位调制的可调谐材料，具有驱动电压低、相位调制深度大等物理特点，同时器件具有重量轻、尺寸小、功耗低和易于实现微电子控制电路等优点，不但解决了微波相控阵天线的快速指向、灵活控制和空间扫描问题，而且使微波系统的集成度更高，柔性控制能力更强，制造成本更低廉。但是由于回程区、工艺误差等因素，会造成液晶微波相控阵天线波束控制效率降低，从而增大系统微波信号传输的损耗。因此，本专利技术将通过优化波控数据来进行相应的性能改进。在液晶相控阵天线中当波束偏转时，理想的相位分布是类似于斜面的相位延迟的一定斜率相位面。由于液晶相控阵天线的移相区域被离散的电极分割成若干个阵元，在单根电极覆盖的区域内，理想的移相量是相同的，因此液晶相控阵的相位延迟分布是台阶状的。但是，在实际器件中，阵元与阵元之间并不是完全隔离的，液晶分子具有连续性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶微波相控阵天线动态增益的优化方法，所基于的液晶微波相控阵天线增益优化系统，包括：微波发射机、液晶微波相控阵天线、矢量网络分析仪、接收天线、波束控制器FPGA及PC计算机；/n其特征在于，所述方法包括以下步骤：/nA、微波发射机发出的微波信号经液晶相控阵偏转；/nB、接收天线将采集到的经液晶相控阵偏转后的微波信号通过矢量网络分析仪传递给PC计算机；/nC、在PC计算机中采用粒子群算法对采集回来的微波信号进行增益计算，并优化液晶相控阵天线的控制电压；/nD、通过波束控制器FPGA将步骤C得到的控制电压转换为电压代码加载在液晶相控阵天线上。/n

【技术特征摘要】
1.一种液晶微波相控阵天线动态增益的优化方法，所基于的液晶微波相控阵天线增益优化系统，包括：微波发射机、液晶微波相控阵天线、矢量网络分析仪、接收天线、波束控制器FPGA及PC计算机；
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A、微波发射机发出的微波信号经液晶相控阵偏转；
B、接收天线将采集到的经液晶相控阵偏转后的微波信号通过矢量网络分析仪传递给PC计算机；
C、在PC计算机中采用粒子群算法对采集回来的微波信号进行增益计算，并优化液晶相控阵天线的控制电压；
D、通过波束控制器FPGA将步骤C得到的控制电压转换为电压代码加载在液晶相控阵天线上。


2.根据权利要求1所述的一种液晶微波相控阵天线动态增益的优化方法，其特征在于，步骤C采用矢量网络分析仪采集到的S21参数作为粒子群算法的评价函数，直至所有电极的加载电压满足增益达到最大值。


3.根据权利要求2所述的一种液晶微波相控阵天线动态增益的优化方法，其特征在于，步骤C的实现过程包括以下分步骤：
C1、上位机和接收方通讯确定信号传输方向偏转角，根据要偏转的角度通过公式由已知的偏转角θ、阵元间距d计算得出相邻阵元的相位差从而确定每个阵元所需的相位，由液晶的电压相位特性曲线确定对应相位下每根电极上所需要加载电压值组成电压数组μz(1)，同时产生使用随机数生成随机电压Δμz(1)；
C2、将μz(1)+Δμz(1)的值作为一个电压数组，判断电压数组数量是否达到预...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪相如，王一梵，张梦雪，梁锋，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51