随着现代电子技术的不断发展,无线电子设备以其灵活方便、不受空间限制的优点得到了越来越多的应用,对无线频段的需求也日益增加。为适应这一趋势,宽频带、多频点的天线、滤波器等电路得到快速发展,可调频率微波元件也是其中的一个重要组成部分。本文围绕基于液晶的共面波导(Coplanar Waveguide,简称CPW)枝节可调谐技术展开研究,旨在将液晶应用于CPW枝节结构来实现谐振频点的连续可调。本文的主要内容是在CPW枝节谐振结构的基础上,增加液晶材料和外置偏压,设计出基于液晶材料的CPW枝节可调谐结构,利用液晶在不同外加电场作用下具有不同等效介电常数的特性,实现对CPW枝节谐振频点的调谐。本文的主要工作和成果如下:1.CPW枝节结构设计。采用电磁仿真软件HFSS,设计了三种不同结构的CPW枝节的谐振结构,即CPW串并联短路枝节、串联开路短路枝节和串联开路枝节,对其特性进行了仿真研究分析。2.基于液晶的可调谐CPW枝节结构设计。CPW枝节结构、液晶层及液晶层上下电极呈“三明治”状构成所需的可调谐谐振结构,运用HFSS对可调谐的液晶CPW枝节结构进行仿真,研究不同液晶等效介电常数对谐振频点的调制作用,从而表明所设计的结构能够实现谐振频率的连续可调。3.实验制备了基于液晶的可调谐CPW枝节,并对其性能参数进行了测试。基于设计的三种不同的液晶可调谐CPW枝节结构,采用三种不同的液晶材料,实验验证了基于液晶材料的CPW枝节的可调谐特性,并对测试结果进行了分析。由测试结果可知,液晶可调谐CPW串并联短路枝节结构具有较好的谐振频点调谐特性。采用不同的液晶材料,显著影响CPW可调谐结构的特性。当采用液晶材料5CB时,改变外加偏置电压从0V增加至42 V,能够使谐振频点f1从3.48 GHz移到3.4 GHz,谐振频点f2从7.2 GHz偏移到了6.95 GHz,对应的偏移量分别为Δf1=80 MHz,Δf2=250 MHz。并且,基于测试结果,拟合出对于三种不同结构,不同液晶材料在不同偏置电压作用下的等效介电常数变化情况,为后续基于液晶的可调谐微波元件的设计提供理论和实验支持。