為了提高24 GHz物位雷達(dá)系統(tǒng)的精度和抗干擾能力,設(shè)計(jì)并制作了一款高增益、低副瓣、易集成的微帶陣列天線。為了抑制天線的副瓣電平,該天線各陣元間的電流采用同相不等幅分布設(shè)計(jì);同時,采用兩種不同饋線的單元和串并聯(lián)混合饋電網(wǎng)絡(luò),降低了饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)難度。實(shí)測結(jié)果表明,該陣列天線的帶寬為690 MHz（23.77～24.46 GHz）,最大增益達(dá)到20.1 dBi,E面和H面的副瓣電平分別為-20.7 dB和-19.3 dB。該陣列天線結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高,可用于24 GHz物位雷達(dá)系統(tǒng)。 

【文章來源】：電子元件與材料. 2020,39(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

天線單元結(jié)構(gòu)圖

由圖2可看出,100 Ω饋線單元在23.85～24.39 GHz(540 MHz)頻段內(nèi)S11小于-10 dB,24.12 GHz處的主瓣增益為7.05 dBi;50Ω饋線單元在23.86～24.37 GHz(510 MHz)頻段內(nèi)S11小于-10 dB,24.12 GHz處的主瓣增益為7.07 dBi。兩種饋線單元都擁有良好的駐波特性和輻射特性,帶寬均大于500 MHz,可應(yīng)用于陣列天線設(shè)計(jì)中。1.2 6元直線陣列的設(shè)計(jì)與分析

本文設(shè)計(jì)的直線陣列采用100 Ω饋線單元與50 Ω饋線單元相結(jié)合的方式,同時,利用串并聯(lián)混合饋電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)陣列單元同相不等幅分布,有效抑制了天線的副瓣電平。此外,該天線的陣列單元功率分配比為P1∶P2∶P3∶P4∶P5∶P6=1∶2∶6∶6∶2∶1。利用該功率分配比,本文首先設(shè)計(jì)了中心饋電的6元直線陣列,如圖3所示。該6元直線陣列的饋電網(wǎng)絡(luò)采用饋線特征阻抗為100 Ω和50 Ω的陣列單元。在陣元間加入特征阻抗為70.7 Ω的四分之一波長阻抗變換段,實(shí)現(xiàn)功率分配的同時保證端口阻抗匹配良好。此外,為減弱陣元間的互耦效應(yīng)、避免柵瓣以及保證陣元之間相位相同,陣元的間距一般設(shè)計(jì)為一個波導(dǎo)波長。通過仿真優(yōu)化陣元間距和四分之一波長阻抗變換段的長度,6元直線陣列最終滿足設(shè)計(jì)要求,相應(yīng)的仿真結(jié)果如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型混合饋電24GHz車載雷達(dá)陣列天線設(shè)計(jì)[J]. 郝宏剛,周小川.  微波學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]毫米波微帶天線陣列設(shè)計(jì)[J]. 于慧娟.  電子元件與材料. 2016(04)
[3]24GHz小型化低副瓣微帶天線陣設(shè)計(jì)[J]. 王紹龍,王偉,何小祥,劉冰.  微波學(xué)報(bào). 2014(S1)
[4]24GHz邊饋式微帶天線陣的設(shè)計(jì)[J]. 羅文凌,姜興,李思敏.  電子元件與材料. 2012(03)
[5]24GHz微帶貼片天線陣的仿真與設(shè)計(jì)[J]. 李恒城,敬守釗.  微波學(xué)報(bào). 2010(S2)



本文編號：3564251