【摘 要】
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随着机动车辆的普及,由此引发的交通事故也随处可见,交通安全问题成为了人们关注的重点。在此背景下车载防撞雷达成为了汽车厂商和消费者们研究的热点。针对车载防撞雷达系统,目前广泛研究地是应用在毫米波24GHz频段和77GHz频段处的微带天线阵列。毫米波雷达具有分辨率高、穿透力强、适应全天候的优势,然而高频段模块制作成本高,制作过程不易,实用性不强,低频段则波长更长,传播损耗也较小,绕射能力也越强。顺应小
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随着机动车辆的普及,由此引发的交通事故也随处可见,交通安全问题成为了人们关注的重点。在此背景下车载防撞雷达成为了汽车厂商和消费者们研究的热点。针对车载防撞雷达系统,目前广泛研究地是应用在毫米波24GHz频段和77GHz频段处的微带天线阵列。毫米波雷达具有分辨率高、穿透力强、适应全天候的优势,然而高频段模块制作成本高,制作过程不易,实用性不强,低频段则波长更长,传播损耗也较小,绕射能力也越强。顺应小型化天线研究发展的趋势,本文探索研究了一款工作于5.8GHz ISM通用低频段处的微带电小端射天线阵列。并对所设计的微带电小端射天线进行了实测,对阵列模型进行了 hfss仿真,结果满足车载防撞雷达对天线的指标要求。本文所做工作如下:(1)微带天线单元要求设计为电小尺寸,且满足端射特性。如今的研究成果中这类天线屈指可数,常见的是经过曲流、高介电常数加载、电阻加载等方式来实现,但均以全向形式居多。微带端射天线的设计大多类似于微带准八木结构,由于其巴伦尺寸过大,严重制约了本项目的设计。因此选择一种不受电尺寸限制的且能实现功能的巴伦是本文设计的一个重点和难点。经过论证和计算,最终选取的天线单元形式为微带偶极子天线,采用过孔形式的巴伦馈电结构,通过弯折偶极子臂从而实现电小端射结构。(2)针对车载防撞雷达系统对天线提出的高增益,低副瓣,窄波束等要求,将传统优化方法与仿真软件hfss相结合。由于采用加权方案后,每一个单元的馈电幅度都不一样,因此需要采用大量的微带不等分功分器。本阵列在水平方向设计了 7个一分二的T型功分器,然后用垂直的微带功分器连接水平的8个线阵,最终组成8*8的面阵。阵列增益达到16dB,半功率波束宽度为13°,E面副瓣电平为-25dB,H面副瓣电平为-30dB,满足设计需要。
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