【摘 要】
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作为发现和认识世界的眼睛和耳朵,雷达广泛应用在导航、测速、气象、空间遥感等一系列应用领域。近年来,受益于半导体技术的进步和和毫米波技术的发展,毫米波雷达的需求呈井
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作为发现和认识世界的眼睛和耳朵,雷达广泛应用在导航、测速、气象、空间遥感等一系列应用领域。近年来,受益于半导体技术的进步和和毫米波技术的发展,毫米波雷达的需求呈井喷式增长,与厘米波等低频微波频段相比,毫米波频率更高,波长更短,所需的系统组件(如天线)尺寸更小,具有更高的集成度和更高的分辨率;相比较于激光和红外,毫米波可轻松穿透烟、灰尘和雾等颗粒,因此能实现全天候工作。天线是雷达系统的核心组件,其结构形式多样,其性能的优劣关乎整个雷达系统,一直是研究的热点和难点。在毫米波频段,波导缝隙阵列天线结构简单紧凑,同时兼具尺寸小、副瓣电平低、口径效率高等特点,容易实现高增益、高的抗干扰能力和高的方向性,成为很多通讯系统和雷达系统中首要选择。本文设计了一款E波段(60-90GHz)低副瓣波导缝隙阵列天线,工作频率为71-86GHz,阵元个数为8×8的栅格形面阵;在X、Y方向具有不同的阵元间距,E面和H面副瓣可独立控制;通过编写的切比雪夫综合法和泰勒综合法的MATLAB分析程序,比较综合方向图,获取阵列天线阵元的激励幅度分布;对波导功分馈电网络进行优化设计,实现不同的功率分配,在整个E波段频率范围内,设计的完整馈电拓扑结构回波损耗优于20d B,传输损耗在0.09d B以内。经过不同激励幅度加权的阵列天线的增益高于32d Bi,E面和H面副瓣电平均小于-20d B,主瓣的宽度均在±2.2°以内,实现良好的副瓣抑制,整体性能良好。
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