摘要：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。

摘要：传统电控液晶分子指向矢和电参数建模采用Gauss-Seidel迭代法,选取最大误差收敛法进行计算。该方法适用范围广且计算精度高,但计算效率较低,在一些复杂模型和较高偏压的情况下难以满足建模要求。为解决上述问题,从迭代算法和收敛准则方面对传统方法进行改进。首先使用逐次超松弛迭代(Successive Over Relaxation,SOR)方法完成仿真;其次分别选取平均误差收敛法和均方根误差收敛法进行计算。结果表明:改进前后仿真结果精度误差很小,SOR方法计算时间为传统方法的30%~40%,平均误差收敛法与均方根误差收敛法计算时间为传统方法的70%~80%。改进后的建模方法能在保证计算精度的前提下,大幅提高计算效率,为电控液晶射频器件、雷达通信相控阵电参数快速高精度可视化建模及设计提供依据。