汽车作为现在的主要交通工具,和人们生活越来越紧密,汽车防撞雷达则是汽车安全保障的手段之一,也越来越受重视。天线作为汽车防撞雷达的前端,是非常重要的组成部分,不仅关乎着雷达的探测范围,也对探测精度起着重要的作用。目前的防撞雷达,频段在毫米波段,比如24GHz、77GHz和94GHz。高频段使天线具有更好的精度和分辨率,更适合汽车防撞雷达。防撞雷达的天线形式多为微带阵列,可以达到不同的波束和增益要求。本文研究了24GHz和77GHz微带串馈阵列天线,具有窄波束和低副瓣特性,适合汽车防撞雷达天线。本文结合实际的项目要求,设计微带阵列天线。首先设计了单个串联馈电的天线单元,在满足频率和相位的要求下,将其等效为双端口网络,然后利用双端口网络的S参数和能量传递的关系将每一级贴片的能量关系计算出来,将这些关系综合成MATLAB程序,程序将能量分布利用方向图的乘积定理来计算出阵列的方向图,优化出符合要求的方向图,最后结合ADS对天线进行阻抗匹配。利用双端口网络等效的方法设计了一个8单元的直线阵,以此来作为验证。在此基础上分别设计了24GHz和77GHz阵列天线。24GHz阵列天线的工作频段是24~24.25GHz,增益要达到20dBi以上。天线设计为4×16的天线阵列。每条直线阵的馈电方式为串联馈电,直线阵根据双端口网络来设计;然后将4条直线阵用功分器进行组阵,根据电流比设计一个并联馈电的一分四功分器,功分比为1:3:3:1。阻抗匹配方面采用ADS软件和HFSS软件联合仿真。最后将天线投板加工,通过微波暗室测量,结果表明,该天线具备高增益、低副瓣特点。77GHz的阵列天线分为两个天线,天线1为接收,天线2为发射。天线设计为1×6的直线阵列,增益达到了14.4dBi,波束宽度基本满足要求,俯仰角在14.3°左右,方位角在80°左右,波形类似扇形,工作频率为77~81GHz,仿真结果和指标基本一致。天线2是发射天线,要求俯仰角和方位角都为14°,因此设计为6×6的阵列,E面方向采用串联馈电,H面方向则使用功分器实现并联馈电,输入端的阻抗匹配采用ADS和HFSS联合仿真,最终结果为,天线工作在76.47~81.5GHz,副瓣电平在俯仰面和方位面上均在-15dB以下,对应的角度也基本在14°左右,基本满足要求。