二十一世紀(jì)以來(lái),隨著高科技武器越來(lái)越多的出現(xiàn)在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上,戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)程已經(jīng)跟過(guò)去發(fā)生了翻天覆地的變化。但現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)、地形、環(huán)境十分復(fù)雜,偽裝和隱身技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越成熟,在戰(zhàn)場(chǎng)中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的難度大大提升,對(duì)目標(biāo)的分類識(shí)別變得更加困難,如今,偵察手段越來(lái)越豐富快捷,主要包括各種偵察車輛,衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)偵察等,但單兵偵察的作用仍是十分重要的。本文重點(diǎn)研究的是可以用于單兵偵察的毫米波雷達(dá)天線,為實(shí)現(xiàn)單兵雷達(dá)小型化、輕量化和集成化的目的,設(shè)計(jì)采用微帶天線,同時(shí)為了達(dá)到高增益的效果,需要進(jìn)行組陣。共設(shè)計(jì)了兩種微帶陣列天線,分別工作在35GHz和94GHz。所設(shè)計(jì)的35GHz微帶陣列天線為8×6陣列,單元用微帶線進(jìn)行饋電,面陣?yán)肨型功分器實(shí)現(xiàn)先并聯(lián)再串聯(lián)的饋電方式,確保貼片單元的相位一致,通過(guò)功分器的作用使單元激勵(lì)幅度服從切比雪夫分布,陣列整體用同軸線進(jìn)行饋電。該天線的-10dB帶寬從在34.6-35.3GHz,帶寬達(dá)到700MHz。-15dB帶寬從在34.7-35.2GHz,帶寬達(dá)到500MHz,E面的半功率波瓣寬度為13.4°,副瓣電平為-16.1dB,H面的半功率波瓣寬度為9.4°,副瓣電平為-16.3dB,天線的增益在35GHz時(shí)達(dá)到23.9dB。所設(shè)計(jì)的94GHz的微帶陣列天線為8×4陣列。94GHz微帶陣列天線的設(shè)計(jì)思路為單元邊射的方式,對(duì)每一線陣上最后一個(gè)貼片進(jìn)行開(kāi)槽,用于調(diào)整方向圖上輻射方向的偏移。面陣?yán)萌?jí)功分器實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,同時(shí)整體饋電結(jié)構(gòu)采用波導(dǎo)轉(zhuǎn)微帶,由于其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和易于制造,選擇了探針過(guò)渡的方式。該天線的-10dB帶寬從在92.9-95.4GHz,帶寬達(dá)到2.5GHz。-15dB帶寬從在93.4-94.5GHz,帶寬達(dá)到1.1GHz,E面的半功率波瓣寬度為19.6°,副瓣電平為-10.0dB,H面的半功率波瓣寬度為9.8°,副瓣電平為-10.1dB,天線的增益在94GHz時(shí)達(dá)到20.3dB。將上述兩種微帶陣列天線在CST中建立基本結(jié)構(gòu)模型,并嘗試了大量的仿真優(yōu)化工作,最終天線性能結(jié)果較為理想,證明了該天線的可行性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TJ5;TN957.2
【部分圖文】：

4單元微帶貼片陣列結(jié)構(gòu)

b) E 面和 H 面方向圖圖 1-2 64 單元微帶貼片陣列仿真結(jié)果015 年，Manikala Nagababu 等人研究設(shè)計(jì)了一個(gè) 4×4 微帶貼片陣列1-1 所示，中心頻率 35GHz，|S11|在 34.6GHz 處達(dá)到最低值，為-43 18.1dB，仿真結(jié)果如圖 1-2 所示。

a) 結(jié)構(gòu)圖 b) 反射系數(shù)圖 1-3 4×4 微帶貼片陣列2016 年，Harini Kumar 等人研究設(shè)計(jì)了一個(gè) 4 單元的微帶貼片陣列[22]，工作中心頻率為 73GHz，使用了一個(gè)使用 T 型接頭的嵌入式貼片和微帶饋電網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)如圖 1-4 所示。-10dB 帶寬是從 69.5GHz 到 75GHz，增益可達(dá)到

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