宽带毫米波车载雷达天线阵列研究

发布时间：2024-04-23 22:19

　　近些年来,随着社会经济的发展,人民的生活水平不断提升,对汽车的需求日益增多,具备高性能的车载雷达系统和交通监控雷达系统具有非常重要的现实意义和应用前景。毫米波雷达天线也成为了一个热门的研究课题,面临着诸如增益低,频带窄,尺寸大,成本高等挑战。本文围绕着宽带毫米波车载雷达天线阵列开展了深入研究,主要研究工作和成果如下:首先,基于基片集成波导的等效电路法和Elliott方程,设计了一种工作在76～81GHz的十二单元中心馈电SIW缝隙阵列天线,运用机器学习方法建立代理模型,结合差分进化算法和HFSS,将天线阵列在76～81GHz内俯仰面的最大副瓣电平优化至-21dB以下,设计了SIW-WR10转接结构用于天线的波导测试法中,测试结果表明,天线阵列在中心频率79GHz处增益为9.9dBi,E面副瓣电平为-19.3dB。接着设计了两种不同结构的SIW到微带的转接结构,来实现多层线路板中的垂直传输。仿真结果表明,两种结构在中心频率79GHz的插入损耗分别为1.5dB和1.23dB,天线在多层板的环境下的工作带宽覆盖76～81GHz,在频带内增益大于10dBi,副瓣低于-18.4dB。为了提高增益...

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
    1.3 本文的主要工作
    参考文献
第二章 基片集成波导缝隙天线和微带天线理论
    2.1 基片集成波导技术简介
        2.1.1 结构特点
        2.1.2 设计原理
    2.2 波导类缝隙阵列天线基本原理
        2.2.1 波导缝隙天线基本理论及辐射原理
        2.2.2 波导缝隙天线的等效电路
    2.3 波导缝隙阵列天线设计原理
    2.4 微带阵列天线
        2.4.1 结构和特点
        2.4.2 切比雪夫综合法
        2.4.3 泰勒综合法
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 宽带基片集成波导缝隙天线阵列
    3.1 研究背景
    3.2 十二单元SIW缝隙阵列天线设计
        3.2.1 基板的选择
        3.2.2 SIW腔的尺寸设计和等效波导
        3.2.3 天线设计
        3.2.4 性能优化
        3.2.5 优化结果
    3.3 采用WR10 波导转接的测试方案
        3.3.1 结构模型
        3.3.2 仿真及测试结果
    3.4 基于多层板的SIW到微带转接结构
        3.4.1 模型结构
        3.4.2 仿真结果
        3.4.3 十二单元缝隙天线加多层转接整板仿真
    3.5 十六单元SIW缝隙阵列天线设计
        3.5.1 阵列设计
        3.5.2 性能优化
        3.5.3 基于WR10 波导的天线测试板
    3.6 本章小结
    参考文献
第四章 串联邻近耦合馈电的宽带微带天线阵列
    4.1 研究背景
    4.2 天线单元的设计
    4.3 阵列天线设计
    4.4 性能优化
        4.4.1 优化方法
        4.4.2 优化结果
    4.5 天线测试
        4.5.1 测试方案
        4.5.2 仿真及测试结果
    4.6 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 全文工作总结
    5.2 后期工作展望
致谢
作者简介
攻读工学硕士学位期间发表的学术论文情况



本文编号：3962832