车载雷达低副瓣阵列天线设计

作     者：张奥运 

作者单位：安徽大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴先良;张忠祥

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：车载雷达 低副瓣 微带阵列天线 

摘      要：汽车作为各国主要的交通工具,越来越普及,与此同时,频繁发生的交通事故也受到了人们的重视。随着科技的进步,车载雷达技术得到了各大汽车厂商以及科研机构的普遍重视。目前,市场上车载雷达主要使用24GHz和77GHz频段,24GHz车载雷达用于短距雷达,77GHz雷达不仅可以用于短距雷达,还可以用于长距雷达。本文主要研究应用于24GHz和77GHz车载雷达的天线。根据工程中的实际需求,24GH微带阵列天线选用了 8X6的阵列,并根据切比雪夫综合法降低阵列的副瓣电平;由于77GHz微带阵列天线需要具有更窄的波瓣宽度以及更高的增益,最终选用了 12×16的阵列,并且利用泰勒综合法降低副瓣电平。在线阵的设计中,本文采用了不等阵元的阵列,利用贴片宽度加权法,通过调整矩形贴片单元的宽度,改变电流的幅度分布,实现预定的电流分布;设计面阵时,本文通过阻抗变换段法,在主馈线中加入阻抗变换段,通过调节阻抗变换段的宽度,改变变换段导纳与传输线导纳之间的比例关系,从而实现电流锥削,降低副瓣电平。本文设计的24GHz微带阵列天线的工作带宽大于250MHz,增益大于18dBi,E面波瓣宽度小于15°,副瓣电平低于-18dB,H面波瓣宽度小于20°,副瓣电平低于-18dB。设计的77GHz微带阵列天线增益大于24dBi,带宽大于800MHz,E面波瓣宽度小于10°,H面波瓣宽度小于7°,E面和H面的副瓣电平均低于-20 dB。