24GHz微帶天線的研究（基于汽車防撞雷達）.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國機動車輛日益增多，在給人們出行帶來便利的同時，也引發(fā)了許多交通問題，智能交通系統(tǒng)在此背景下應(yīng)運而生。作為該系統(tǒng)的重要組成部分，研制高性能車載防撞雷達用于減少或避免交通事故的發(fā)生，已引起各大汽車廠商和廣大消費者的關(guān)注。
　　毫米波雷達以其獨特的優(yōu)越性，成為近年來研究和發(fā)展車載防撞雷達系統(tǒng)的主流技術(shù)。但由于其造價昂貴，現(xiàn)有的毫米波車載防撞雷達還很難在中低檔車輛中普及。天線作為毫米波雷達的重要組成部分，直接影響著

2、系統(tǒng)的總體成本。可否通過使用價格相對低廉的微帶天線取代傳統(tǒng)的雷達天線以降低系統(tǒng)成本，成為本文研究的出發(fā)點。因此，本文研究設(shè)計了兩款工作于24GHz的32元高增益微帶天線陣列，主要研究內(nèi)容如下：
　　1．根據(jù)微帶天線理論，借助計算機仿真技術(shù)，設(shè)計了兩款矩形微帶天線單元，給出了其最佳參數(shù)與輻射性能，并對其性能差異做出對比分析。
　　2．根據(jù)防撞雷達對天線高增益要求，采用新型緊湊饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了32元均勻并饋天線陣列。該新型饋電網(wǎng)絡(luò)

3、結(jié)構(gòu)緊湊，可有效降低天線陣列的饋線損耗與雜散輻射，改善天線輻射特性。測試結(jié)果表明，該天線最大增益達19.2dB,水平方向波束寬度為8.1°，旁瓣電平為-13.81dB；豎直方向波束寬度為10.6°，旁瓣電平為-10dB。
　　3．為進一步降低天線陣列水平方向的旁瓣電平，提高防撞雷達的抗干擾性，在八元切比雪夫線性陣基礎(chǔ)上，設(shè)計了32元混合饋電微帶陣列天線。饋電網(wǎng)絡(luò)采用串并聯(lián)混合饋電方式，使得陣列水平方向上方向圖逼近切比雪夫多項式分布

4、，從而有效降低天線水平方向上的旁瓣電平。測試結(jié)果表明，該天線最大增益達21dB，水平方向波束寬度為9.75°，旁瓣電平為-20.03dB；豎直方向波束寬度為17.8°，旁瓣電平為-15.85dB。
　　研究表明所設(shè)計的兩款天線陣列均能滿足防撞雷達系統(tǒng)對天線性能指標(biāo)的要求，且第二款天線可進一步提高雷達系統(tǒng)的抗干擾性能。兩微帶天線陣列均適用于印刷電路板技術(shù)進行批量生產(chǎn)，可在很大程度上降低天線的成本，從而為低成本的毫米波防撞雷達系統(tǒng)的研