车载毫米波雷达天线系统优化设计

发布时间：2023-08-25 19:05

　　如今车载毫米波雷达在安全驾驶辅助系统中作为重要的传感器被广泛应用。车载毫米波雷达主要采用调频连续波(FMCW)的工作方式,通过对回波差拍信号进行信号处理来计算目标车辆的速度、距离和角度等信息。车载毫米波雷达天线是雷达收发电磁波链路中最关键的部分,为了使安装在复杂狭窄环境中的车载毫米波雷达具有较远距离探测的能力,天线系统设计往往需要小型化、高增益、低副瓣以及高隔离度,这对车载毫米波雷达天线系统设计提出了很高的要求和挑战。因此本文聚焦于工程应用中的切实问题:1、如何实现车载毫米波雷达天线系统小型化设计;2、如何改善收发天线之间耦合所导致车载毫米波雷达探测距离降低的问题;3、如何提高车载毫米波雷达测角精度的问题。基于此,本文对这些问题展开如下的研究内容:首先,通过研究直线阵列天线综合设计方法,完成设计两款工作在24～24.25GHz频段、增益不低于14dB和副瓣电平小于-18dB的阵列天线。其中一款天线采用梳形天线设计,具有更短的馈电长度,由此设计的一发两收小型化车载毫米波雷达天线口径面仅为50mm × 45mm。其次,通过研究电磁带隙周期结构和虚拟天线两种技术方法,来改善一发两收小型化车载...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 车载毫米波雷达简介
        1.1.1 车载毫米波雷达系统构成
        1.1.2 车载毫米波雷达工作原理
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 车载毫米波雷达发展现状
        1.3.2 车载毫米波雷达天线系统相关技术发展现状
    1.4 本文主要研究内容及行文结构
第二章 车载毫米波雷达微带线阵天线设计
    2.1 微带天线理论概述
    2.2 直线阵列天线分析及综合
        2.2.1 直线阵列天线分析
        2.2.2 泰勒综合法
    2.3 微带线阵天线设计
        2.3.1 传统串馈微带线阵天线
        2.3.2 梳形串馈微带线阵天线
    2.4 本章小结
第三章 车载毫米波雷达收发天线隔离度改善研究
    3.1 基于电磁带隙结构的天线去耦合方法分析与设计
        3.1.1 电磁带隙结构去耦合原理
        3.1.2 电磁带隙结构设计与仿真
    3.2 基于虚拟天线的去耦合方法分析与设计
        3.2.1 虚拟天线去耦合原理
        3.2.2 虚拟天线去耦合设计与仿真
    3.3 天线隔离度改善方法测试验证分析
    3.4 本章小结
第四章 车载毫米波雷达天线测角精度改善研究
    4.1 车载毫米波雷达天线测角方法
        4.1.1 干涉仪测角法
        4.1.2 数字波束形成法
    4.2 基于数字波束形成测角方法的误差分析与对比
    4.3 本章小结
第五章 车载毫米波雷达发射天线多视场角方向图综合
    5.1 构建多视场角方向图数学模型
    5.2 优化算法简介
        5.2.1 遗传算法
        5.2.2 渐进空间映射算法
    5.3 多视场角方向图阵列天线设计与仿真
        5.3.1 理想目标模型提取
        5.3.2 多视场角方向图仿真与优化
        5.3.3 功分网络设计与仿真
    5.4 本章小结
第六章 结束语
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果



本文编号：3843143