Исследование управляемого сверхвысокочастотного жидкокристаллического фазовращателя

Abstract

Теоретически и экспериментально исследована конструкция микрополоскового электрически управляемого жидкокристаллического фазовращателя на основе структуры фотонного кристалла. Получено аналитическое выражение, связывающее основные параметры устройства: величину управляемого сдвига фазы, относительную ширину полосы пропускания, анизотропию диэлектрической проницаемости используемого жидкого кристалла и количество резонаторов. Показано хорошее согласие рассчитанных характеристик с результатами численного анализа конструкции в квазистатическом приближении. Приведены данные экспериментального исследования девятирезонаторного фазовращателя на нерегулярной микрополосковой структуре, в которой активный слой нематического жидкого кристалла расположен между экраном и подложкой из кварца. Показана перспективность использования разработанного устройства в сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн.

The design of the controllable microstrip liquid crystal phase shifter based on the photonic crystal structure is theoretically and experimentally investigated. An analytical expression relating the main parameters of the device: the controlled phase shift, the fractional bandwidth, the anisotropy of the used liquid crystal permittivity and the number of resonators is obtained. Good agreement between the calculated characteristics and the results of the numerical analysis obtained in the quasistatic approximation is shown. The results of the experimental investigation of the nine-resonator phase shifter are presented. The phase shifter is based on an irregular microstrip structure in which the nematic liquid crystal active layer is located between the screen and quartz suspended substrate. The prospects of using the developed device in the centimeter and millimeter wavelengths are shown.