毫米波雷達(dá)微帶陣列天線(xiàn)的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-24 02:10
本文關(guān)鍵詞:毫米波雷達(dá)微帶陣列天線(xiàn)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展,機(jī)動(dòng)車(chē)輛的數(shù)目也呈現(xiàn)快速的增長(zhǎng),隨之而來(lái)的便是交通環(huán)境的惡化以及頻發(fā)的交通事故。為了保障道路交通安全,車(chē)載防撞雷達(dá)應(yīng)運(yùn)而生。汽車(chē)防撞雷達(dá)屬于自動(dòng)巡航系統(tǒng)的一部分,能夠探測(cè)駕駛環(huán)境周?chē)恼系K物信息,以及與周邊車(chē)輛保持安全的車(chē)距。本課題基于商業(yè)應(yīng)用背景,就毫米波車(chē)載防撞雷達(dá)的天線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。本文設(shè)計(jì)了可以應(yīng)用于障礙物探測(cè)的短距雷達(dá)的毫米波車(chē)載防撞雷達(dá)的天線(xiàn)系統(tǒng)。天線(xiàn)的工作頻率為24GHz,包含了發(fā)射天線(xiàn)與接收天線(xiàn)兩個(gè)部分。為了滿(mǎn)足實(shí)際需要,發(fā)射天線(xiàn)與接收天線(xiàn)有著不同的性能指標(biāo),如增益以及輻射方向圖。首先,對(duì)單個(gè)貼片單元進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)矩形貼片進(jìn)行了在饋線(xiàn)兩側(cè)開(kāi)U型槽處理以擴(kuò)展帶寬。之后,再結(jié)合天線(xiàn)陣綜合的理論對(duì)陣列天線(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。發(fā)射天線(xiàn)為8×6的矩形陣列,利用饋電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對(duì)陣元的不等幅饋電,從而獲得了低副瓣的特性。發(fā)射天線(xiàn)還具有較高的增益以獲得較遠(yuǎn)的工作距離。同時(shí)需要較窄的波束寬度從而避免相鄰車(chē)道的干擾。接收天線(xiàn)包含兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同獨(dú)立饋電的8×2線(xiàn)形陣列。線(xiàn)性陣列可以獲得較寬的波瓣寬度,從而可以獲得大角度范圍內(nèi)的路況信息。兩個(gè)接收天線(xiàn)接收的信號(hào)存在相差,經(jīng)過(guò)后方的電路處理可以獲得障礙物的角度信息。之后,在仿真軟件CST Microwave Studio中建立模型并進(jìn)行仿真,經(jīng)過(guò)多次對(duì)模型的調(diào)整和優(yōu)化,得到了符合所提出技術(shù)指標(biāo)的結(jié)果;诖朔抡娼Y(jié)果,對(duì)天線(xiàn)進(jìn)行了實(shí)物的加工制作,并利用現(xiàn)有設(shè)備對(duì)天線(xiàn)進(jìn)行了方向圖的測(cè)量。測(cè)量結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好,證明了天線(xiàn)設(shè)計(jì)的可靠性。最后,為了了解所設(shè)計(jì)的陣列天線(xiàn)的輻射機(jī)理,對(duì)天線(xiàn)進(jìn)行了研究。結(jié)合天線(xiàn)輻射原理以及陣因子理論,通過(guò)數(shù)值方法定性定量的分析了天線(xiàn)的輻射性能。計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果、測(cè)量結(jié)果得到了較好的擬合,解釋了天線(xiàn)具有低副瓣特性的成因。以上理論分析證明了天線(xiàn)設(shè)計(jì)的有效性。
【關(guān)鍵詞】:毫米波 微帶陣列天線(xiàn) 汽車(chē)防撞雷達(dá) 低副瓣
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TN957.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 緒論9-18
- 1.1 研究背景與意義9-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究與發(fā)展13-16
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
- 第2章 微帶陣列天線(xiàn)的基本理論18-38
- 2.1 引言18
- 2.2 微帶天線(xiàn)的基本原理18-21
- 2.3 微帶天線(xiàn)的饋電方法21-23
- 2.4 微帶天線(xiàn)分析方法23-29
- 2.4.1 傳輸線(xiàn)模型23-25
- 2.4.2 空腔模型25-28
- 2.4.3 其他分析方法28-29
- 2.5 微帶陣列天線(xiàn)綜合29-33
- 2.5.1 N元等幅線(xiàn)陣29-30
- 2.5.2 N元不等幅線(xiàn)陣30-33
- 2.5.3 平面陣33
- 2.6 微帶天線(xiàn)饋電網(wǎng)絡(luò)33-37
- 2.6.1 串聯(lián)饋電網(wǎng)絡(luò)34-35
- 2.6.2 并聯(lián)饋電網(wǎng)絡(luò)35-37
- 2.7 本章小結(jié)37-38
- 第3章 24GHZ毫米波微帶貼片陣列天線(xiàn)的設(shè)計(jì)38-61
- 3.1 引言38
- 3.2 天線(xiàn)性能指標(biāo)38-41
- 3.3 矩形貼片單元的設(shè)計(jì)41-44
- 3.4 發(fā)射天線(xiàn)的設(shè)計(jì)與仿真44-47
- 3.4.1 天線(xiàn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)44-46
- 3.4.2 天線(xiàn)仿真結(jié)果46-47
- 3.5 接收天線(xiàn)的設(shè)計(jì)與仿真47-51
- 3.5.1 天線(xiàn)的設(shè)計(jì)48
- 3.5.2 天線(xiàn)仿真結(jié)果48-51
- 3.6 天線(xiàn)之間的互耦51-52
- 3.7 天線(xiàn)的實(shí)物制作以及測(cè)量結(jié)果52-59
- 3.7.1 天線(xiàn)的制作53
- 3.7.2 天線(xiàn)測(cè)試環(huán)境53-55
- 3.7.3 天線(xiàn)的測(cè)試結(jié)果55-59
- 3.8 本章小節(jié)59-61
- 第4章 微帶貼片陣列天線(xiàn)的分析61-72
- 4.1 引言61
- 4.2 矩形貼片單元的分析61-65
- 4.3 陣列天線(xiàn)的分析65-71
- 4.3.1 陣列天線(xiàn)表面電流分析65-66
- 4.3.2 陣列天線(xiàn)方向圖擬合66-71
- 4.4 本章小結(jié)71-72
- 結(jié)論72-73
- 參考文獻(xiàn)73-76
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果76-78
- 致謝78
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 王麗娜;林澍;蔡閏南;黃冠龍;張文彬;;Multiband printed monopole and dipole antenna with square-nested fractal[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2012年06期
2 朱珂;;汽車(chē)防撞系統(tǒng)與毫米波雷達(dá)[J];輕型汽車(chē)技術(shù);2003年10期
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 鮑迎;小型化24GHz FMCW汽車(chē)防撞雷達(dá)[D];浙江大學(xué);2011年
本文關(guān)鍵詞:毫米波雷達(dá)微帶陣列天線(xiàn)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):389601
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