一种新型混合馈电24GHz车载雷达阵列天线设计

针对阵列天线馈电网络比较复杂的问题,设计了一款24 GHz新型串并馈结合的微带天线阵,并进行了理论研究和仿真测试。该天线阵采用了串并联混合馈电网络,天线子阵和馈电网络的电流分布均采用了切比雪夫分布,有效抑制了旁瓣电平。同时将馈电网络与串馈天线子阵直接连接在一起,达到了小型化的目的,并减小了馈电网络的损耗。仿真结果表明:天线阵的增益可达到21.7 dBi,在中心频率24.1 GHz附近,E面和H面的副瓣电平分别为-20.3 dB 和-26.2 dB。该天线阵体积小,性能可靠,可用于24 GHz汽车防撞雷达。     

77GHz全金属车载雷达天线阵列设计

本文设计了一种应用于77GHz的全金属车载雷达天线阵列,天线的辐射单元采用单脊波导开缝的形式,实现了水平极化的辐射模式,并且结构更加紧凑,然后通过调整各个缝隙偏移中心的距离来满足切比雪夫电流分布,使天线在H面方向上的副瓣得以有效降低。天线的馈电部分通过一个一分八的E面不等分功分网络将8个天线辐射单元组成阵列来提高增益,并防止能量泄露,对不等分功分网络的幅度和相位进行优化设计,使其满足天线阵列在E面上的低副瓣需求。仿真结果表明,在所需的76-77GHz频段内|S11|小于-10dB,增益大于24.7dBi,E面和H面的副瓣电平分别优于-25 dB和-20 dB,方向图稳定。所设计的天线阵列结构紧凑,易于加工,在车载应用中具有良好的前景。     

宽带低副瓣微带反射阵列天线

为了实现便携式雷达设备的轻小型化,系统采用微带反射阵列天线替代传统的抛物反射面天线.该天线设计的难点是如何实现雷达工作频带内的天线低副瓣特性.采用微带延迟线的移相方案,并提出微带贴片与延迟线满足线性相移关系的匹配原则,实现了反射阵列天线的宽带低副瓣特性.实测结果表明,在X频段3.2%的带宽内,天线副瓣电平低于-25 dB,并且天线效率不低于50%.     

新型左手传输线馈电微带阵列天线

提出了一种采用复合左右手传输线馈电的新型微带阵列天线.该天线利用左手传输线的相位超前特性来补偿传统的右手传输线所具有的相位滞后,从而保证了天线单元之间的同相位馈电,避免了因相位延迟导致的天线波束偏移,并进一步提高了天线的增益.仿真与实际测试证明:与同类型天线相比,该天线具有尺寸小、频带宽和馈电网络设计简单等优点,可在微波系统中实际使用.     

ETC用5.835GHz微带阵列天线的设计

设计了一种ETC用低旁瓣圆极化微带阵列天线,应用于电子收费(ETC)的路测单元(RSU)。为实现低旁瓣、圆极化的效果,对2个微带天线单元运用旋转与相位补偿的方法进行轴比改进,并以改进后的2单元作为辐射单元制作了一款基于道尔夫-切比雪夫幅度分布的微带天线阵列。经过仿真与实际测量,该天线具有很好的低旁瓣、圆极化的效果。该天线对于ETC系统以及其他类似的天线系统具有很好的理论与实际意义。     

基于双基线比相测角的收发阵列天线设计

根据双基线比相测角的原理,规划出一条短基线与一条较长基线,经过仿真优化确定出三个接收天线之间的间距,最终设计出一款应用于24 GHz汽车防撞雷达且结构较为紧凑的一发三收的微带阵列天线。采用该收发天线进行测角,既可保证最大无模糊测角的范围,也可提高测角的精度。通过采用基于道尔夫-切比雪夫算法加权的串并联混合馈电网络,使该收发天线实现了高增益、低副瓣的特性。最终,对该一发三收天线进行了实物加工。根据实测结果可知:在中心频率24. 125 GHz处,该10×4 元发射天线与10×2 元接收天线的增益分别为23. 1 dB与19. 3 dB,方位面副瓣电平均小于-20 dB,并且方位面3 dB波束宽度均为8. 4°,满足设计需求。     

5.835 GHz微带阵列天线的设计

为了降低目前电子不停车收费(electronic toll collection, ETC)系统中存在的邻道干扰、跟车干扰等问题,设计了一种5.835 GHz的微带阵列天线.首先使用对方形贴片切角的方式实现了天线的圆极化,然后通过对4个天线单元运用旋转与相位补偿的方式进行了轴比(axial ratio, AR)带宽的提升,并最终以改进后的4单元作为微带阵列天线的辐射单元.在低旁瓣和高定向方面,本文基于道尔夫-切比雪夫幅度分布的方法进行了不等幅馈电的馈电网络设计.通过大量的电磁仿真,最终确定了天线的最优结构,并进行了实物加工和测量.实测结果表明,阻抗带宽为5.67～5.88 GHz,在5.7～5.9 GHz频段内,增益大于15 dB,AR小于3 dB,E面半功率波瓣宽度小于12°,实测结果与仿真结果具有较好的一致性.该天线具有低旁瓣、圆极化、高定向的特点,为ETC系统路侧单元阵列天线提供了一种新颖的天线结构.     

一种微带缝隙阵列询问天线

介绍了一种单脉冲工作体制的微带缝隙阵列询问天线。设计了一副6 单元的微带缝隙阵列天线,通过选择合适的天线单元、调整馈电网络的幅相特性,使得天线阵列在13%的工作带宽内驻波小于1.6,差方向图获得良好的对称性,差波束零深低于-30dB,且和差波束不存在穿刺现象。显示了其良好的工程应用价值。     

24GHz边馈式微带天线阵的设计

为24 GHz车载防撞雷达收发前端设计并制作了一款高增益易集成的微带阵列天线。该天线阵采用改进的新型并联馈电网络,在满足各阵元激励等幅同相的基础上,减少了馈线损耗和各种杂散辐射,从而提高了天线增益与极化纯度,同时减小了天线尺寸。测试结果表明,所研制的4×8元微带天线阵带宽为24.0~24.2 GHz(电压驻波比VSWR<1.4),最大增益达19 dBi,其尺寸仅80 mm×36 mm。     

K波段高增益低副瓣微带天线阵的设计

本文为工作于K波段的车载防撞雷达收发前端设计并制作了一款高增益低副瓣易集成的微带贴片阵列天线。该天线采用串并结合馈电形式,在满足各阵元激励同相不等幅的基础上,既有效减小了馈电网络的损耗,又实现了天线小型化。测试结果表明,该8×6元微带天线阵带宽为24.2~24.8GHz(VSWR1.5),最大增益可达20.2d B,第一副瓣电平-20d B,E面、H面的半功率波瓣宽度为16.7°和11.8°,其尺寸仅60mm×45mm。该阵列天线凭借其高增益、低副瓣、、结构紧凑体积小及性能稳定等优点,经验证实用性强,在汽车防撞雷达系统中有广阔的应用前景。     

77 GHz汽车角雷达宽波束平坦增益阵列天线设计

设计了一款基于波束赋形技术的宽波束、平坦增益平面阵列天线,用于汽车角雷达系统.该阵列天线由三个1×10串馈线阵组成,串馈线阵采用单元不等间距分布的Dolph-Chebyshev天线综合法进行设计以降低副瓣.为了满足汽车角雷达宽视场角(field of view,FOV)的需求,对平面阵列天线采用波束赋形技术以展宽方位面...     

一种宽频带高增益16单元微带天线阵设计

设计了一个中心频率为6.52GHz具有宽频带高增益特性的16单元微带天线阵。综合运用H型缝隙耦合馈电技术、插入空气层技术和在贴片天线上切角的方法展宽天线的带宽。该天线阵由两层介质板构成,采用反相馈电可抑制高次模的耦合,交叉极化电平低。使用三维电磁场仿真软件AnsoftHFSS对该天线阵进行仿真优化,并根据仿真结果做成实物加以验证。对实物的测量结果表明:天线阵仿真阻抗带宽(S11≤-10 dB)为21.5%,增益为19.85 dB;实测阻抗带宽(S11≤-10 dB)为22.5%,增益为18.8 dB。天线阵性能良好,能满足工程实际要求。     

一种宽频带二元微带天线阵的设计与制作

设计了一种连续旋转馈电方式下层叠结构的双单元圆极化微带天线阵。讨论了利用调谐支节优化层叠结构微带天线阻抗带宽的方法,并在此基础上引入连续旋转馈电方式组成了二元微带天线阵。制作并测试了相应的天线阵,结果表明:采用层叠结构可以有效扩展微带天线的阻抗带宽,同时提高了天线增益,连续旋转馈电技术则提高了天线阵的圆极化纯度,测试结果与仿真吻合较好。     

新型低剖面开槽天线阵列研究

针对系统平台小型化对天线提出的低剖面、小型化且高增益的要求,提出了一种开槽天线,并以其作为单元组成阵列天线,在仿真优化的基础上进行了实测,仿真与实测结果基本一致,具有带宽较宽、剖面低以及增益高的特点,很好地解决了实际工程难题.     

一种四单元圆极化微带天线阵的研制

本文设计了一种新颖的四单元圆极化微带天线阵。通过去掉单元贴片周围的介质,使天线阵的重量减少了54%。文中采用电磁仿真软件HFSS10进行优化与仿真,讨论了阵元间距对天线阵的增益、半功率波束宽度、旁瓣电平以及后瓣电平的影响。最后加工制作了相应的微带天线阵,测试结果与仿真吻合较好。     

一种新型布局的圆极化微带天线阵优化设计

提出了一款高增益低副瓣新型圆极化微带天线阵。单元天线采用叠层切角圆极化微带结构,通过八边形边界布局和顺序旋转交叠组阵技术,实现了天线阵方向性图的对称性和圆极化辐射性能的最优化;馈电网络采用威尔金森功分器和最大平坦式阻抗变换器实现不等功分宽带阻抗匹配,通过改进馈电方向寻求对称结构,简化了馈电网络的设计。制作了天线阵实物并进行了测量。测试结果表明:天线在3.2~4.6 GHz频段内S₁₁<-10 dB,阻抗相对带宽36%;在3.8~4.5 GHz频段内顶点轴比小于3 dB,圆极化相对带宽17%;在4~4.4 GHz频段内天线增益均在15 dB以上,最高增益达17 dB。