现如今随着毫米波、太赫兹微波技术的发展,利用液晶材料制作的电调谐器件的应用已经越来越广泛。相位调节的方式主要有机械驱动、集成电路设计和可调谐材料,其中液晶材料在毫米波乃至太赫兹均能实现宽频带的介电常数的稳定可调。平面阵列与液晶电调谐特性结合能够在毫米波波段实现小型化、低成本、低损耗、高分辨率、以及高精度波束指向性的特点。本文基于液晶材料在毫米波、太赫兹频段的双折射特性,将液晶与平面反射阵列、平面透射阵列结合,实现波束的定向扫描。本文首先对反射式液晶移相器进行了仿真设计,研究了反射式液晶移相单元的移相原理和影响移相特性的参数,设计了多偶极子反射式液晶移相器;研究了在毫米波波段的圆-线极化转换器的极化转换特性,设计了在毫米波波段工作的基于频率选择表面结构的极化转换器阵列;最终实现了反射式液晶电控扫描天线和圆-线极化转换器的结合,通过分析与仿真,实现了对圆极化波束的高增益调控,极大地提升了液晶电控扫描天线的应用场景。然而对于反射式液晶电控扫描天线,喇叭馈源与辐射波束在同一空间,形成了遮挡效应,限制了波束扫描的范围,为了解决这个问题,本文研究并设计透射式液晶电控扫描天线,透射阵列可以完全消除馈源遮挡效应带来的影响。设计的透射式液晶移相单元设计结合缝隙耦合微带天线结构,通过中间层的弯折馈线配合改变液晶介电常数实现移相,并且液晶层厚度压缩至10微米,极大地提升了液晶的反应速度,成功实现了200度以上的相移,在仿真软件上实现了高效率地透射,通过空间馈电,实现了正负30°的波束扫描,最后引入了具有高增益特性的镜像波导缝隙天线馈源,实现了与透射式液晶电控扫描天线的结合,显著提升了口面利用效率以及增益,成功实现了正负45度的波束扫描。