毫米波雷达微带相控阵天线研究

发布时间：2017-06-19 08:42

  本文关键词：毫米波雷达微带相控阵天线研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国汽车保有量、机动车驾驶人数的增长,群众对出行安全的重视,越来越多的汽车厂商和消费者选择在机动车上安装汽车防撞系统。针对现有汽车防撞雷达的一些弊端,本课题对以民用汽车防撞雷达为背景的相控阵天线进行了研究。本文研究的主要内容如下:首先,依据相控阵天线的相关理论设计了一款8×12个阵元的可进行波束扫描阵列天线,其中每条线阵由12个阵元组成,线阵中各贴片单元宽度按照Chebyshev分布进行一定的锥削,以满足线阵的低副瓣特性。将线阵组成平面阵,通过所设计的馈电网络对面阵实现不等幅馈电。馈电网络采用不等功分Wilkinson功分器级联而成,调节各级功分器的功分比使馈电网络整体满足相控阵天线低副瓣性能所要求的功分比。然后,将设计好的一分八馈电网络利用CST Microwave Studio进行仿真优化,最终得到带宽为1.5GHz,输出端口相位及功分比均满足要求的馈电网络。接下来对所设计的阵列天线进行仿真,可得在扫描角±30°的范围内,该阵列天线均满足相控阵所提技术要求。最后,将不等功分馈电网络与阵列天线进行联合仿真,通过CST的优化,得到了增益为24.6dB,频带宽度为1.1GHz,H面副瓣电平为-21d B、波束宽度为12°,E面副瓣电平为-17.8dB、波束宽度为6°的相控阵天线。
【关键词】：汽车防撞雷达 低副瓣 微带阵列天线 相控阵
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN821.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景与意义8-11
• 1.2 国内外研究现状与分析11-13
• 1.2.1 相控阵雷达发展状况11-12
• 1.2.2 车载防撞雷达的发展状况12-13
• 1.3 本文主要工作内容与安排13-15
• 第2章 阵列天线基本理论及低副瓣技术15-38
• 2.1 引言15
• 2.2 微带天线的基本原理15-17
• 2.3 微带天线的馈电方法17-20
• 2.4 微带天线分析方法20-25
• 2.4.1 传输线模型法20-22
• 2.4.2 腔模分析法22-24
• 2.4.3 其他分析方法24-25
• 2.5 相控阵天线基本原理25-30
• 2.5.1 线阵26-28
• 2.5.2 平面阵28-30
• 2.6 低副瓣阵列设计原理30-37
• 2.6.1 方向图综合法30-32
• 2.6.2 低副瓣技术32-37
• 2.7 本章小结37-38
• 第3章 微带线馈电网络及功分器设计38-53
• 3.1 引言38
• 3.2 相控阵馈电网络38-40
• 3.2.1 并联馈电网络38-39
• 3.2.2 串联馈电网络39-40
• 3.2.3 串并联混合馈电网络40
• 3.3 WILKINSON功分器40-42
• 3.3.1 功分器基本理论40-41
• 3.3.2 Wilkinson功分器的设计方法41-42
• 3.4 馈电网络设计与仿真42-52
• 3.4.1 单级功分器仿真43-49
• 3.4.2 多级功分器仿真优化49-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第4章 低副瓣微带相控阵天线仿真优化53-66
• 4.1 引言53
• 4.2 微带天线单元的设计53-55
• 4.3 相控阵天线设计与仿真优化55-61
• 4.3.1 微带线阵的设计与仿真55-58
• 4.3.2 微带面天线阵设计与仿真58-61
• 4.4 相控阵天线互偶分析61-63
• 4.5 馈电网络与阵列天线联合仿真63-65
• 4.6 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-72
• 致谢72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨清宗,王颖;用于相控阵天线的光纤真延时技术[J];半导体光电;2002年04期

2 徐晓文;基于测试不变性方程的矩阵分解技术在相控阵天线分析与设计中的应用[J];北京理工大学学报;2002年02期

3 束咸荣,李建新;平面相控阵天线极限扫描空域分析[J];现代雷达;2005年07期

4 ;波音公司向雷声交付首批相控阵天线[J];航天电子对抗;2010年03期

5 洪流;俞石云;刘云志;;车载光控相控阵天线设计[J];微波学报;2010年S2期

6 刘捷;杨春山;韩志奎;杨建华;;相控阵天线实验教学设计与实践[J];空军雷达学院学报;2012年01期

7 王侃;朱瑞平;;相控阵天线的电磁环境分析[J];电子学报;2012年03期

8 阎鲁滨;;星载相控阵天线的技术现状及发展趋势[J];航天器工程;2012年03期

9 潘宇虎;牛宝君;李小秋;高铁;何丙发;;相控阵天线模式项散射特性研究[J];微波学报;2012年03期

10 陈敬熊;相控阵天线的“盲点”问题[J];电子学报;1979年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 洪流;俞石云;刘云志;;车载光控相控阵天线设计[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年

2 尚军平;苏道一;;相控阵天线单元故障鉴别方法[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（下册）[C];2004年

3 何亚东;;一种相控阵天线结构设计[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年

4 王从思;平丽浩;王猛;徐慧娟;;基于阵元互耦的相控阵天线结构变形影响分析[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

5 匡勇;于春国;聂晓初;周卫;郭林;;有限扫描固态相控阵天线[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

6 于晓乐;倪大宁;刘少东;王五兔;;低剖面圆极化六角形相控阵天线的设计[A];2007年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2007年

7 高军;曹祥玉;文曦;;机载相控阵天线辐射场分析[A];2007年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2007年

8 曹祥玉;高军;姚旭;;相控阵天线设计[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2009年

9 马津芬;;传热学理论在某相控阵天线温度分析中的应用[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年

10 石吉锋;洪家财;陈丹;;浅谈相控阵天线技术在未来深空探测中的应用[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 高阳特;如何成就“星际实时对话”[N];中国航天报;2013年

2 陈佳佳;“每一次都是新的开始”[N];中国航天报;2014年

3 冯卫东;世界最复杂硅相控阵芯片研制成功[N];科技日报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 尚军平;相控阵天线快速测量与校准技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

2 徐晨;光学真时延相控阵接收机关键技术研究[D];浙江大学;2016年

3 陈曦;相控阵天线相位中心及卫星通信圆极化天线研究[D];西安电子科技大学;2011年

4 樊芳芳;超宽带天线与相控阵天线系统研究[D];西安电子科技大学;2011年

5 刘松华;异向介质与基于EBG的相控阵天线研究[D];西安电子科技大学;2008年

6 赵红梅;星载数字多波束相控阵天线若干关键技术研究[D];南京理工大学;2009年

7 李曙光;面向光控相控阵天线的光纤真时延迟技术研究[D];上海交通大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王丽萍;相控阵天线快速测量法研究[D];西安电子科技大学;2002年

2 李彪;国产大飞机防撞雷达相控阵天线的设计与实现[D];南京信息工程大学;2015年

3 孔庆功;海事卫星通信立体相控阵天线的设计[D];大连海事大学;2015年

4 李玮;相控阵天线故障诊断方法研究与软件实现[D];电子科技大学;2014年

5 罗天光;大间距相控阵天线栅瓣抑制方法研究[D];电子科技大学;2014年

6 牛娟;Ku波段圆极化微带相控阵天线的研究与设计[D];大连理工大学;2015年

7 王永华;两维相扫天线波束优化技术研究[D];电子科技大学;2014年

8 刘健;相控阵天线系统的研究与设计[D];西安电子科技大学;2014年

9 孔祥国;高速公路ETC系统相控阵天线设计[D];山东大学;2015年

10 程开明;相控阵天线快速测量与校准技术研究[D];西安电子科技大学;2014年

  本文关键词：毫米波雷达微带相控阵天线研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：461927