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《GHz微帶貼片天線陣的仿真與設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、微波學(xué)報(bào)2010年8月24GHz微帶貼片天線陣的仿真與設(shè)計(jì)李恒城敬守釗(電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院，成都611731)摘要：設(shè)計(jì)了一款工作于24GHz．24．25GHz諧振式串并結(jié)合饋電的微帶貼片平面陣列天線。此饋電方式與單獨(dú)的串聯(lián)饋電或者并聯(lián)饋電的陣列相比，既可以充分的利用串聯(lián)饋電有效減小饋電網(wǎng)絡(luò)的損耗，提高天線空間利用率的優(yōu)點(diǎn)，又能很好的把并聯(lián)饋電設(shè)計(jì)簡單的優(yōu)點(diǎn)利用起來。仿真結(jié)果表明：此天線陣的的增益可達(dá)22dB，E面和H面的半功率波瓣寬度都很窄，大約為12。，第一副瓣電平約為．12dB。該天線體積小，性能穩(wěn)定，可用于汽車防撞、測速雷達(dá)、防盜等場合。關(guān)鍵詞：微帶貼片天線陣，行波天線
2、，測速雷達(dá)24GHzMicrostripPatchAntennaArraySimulationandDesignLIHeng—cheng，JINGShou-zhao(CollegeofElectronicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu61173l，China)Abstract：Thispaperpresentsaworkinthefreqrencerangeof24GHzto24．25GHzresonantMicrostripPatchPlanarArrayantennawi
3、mSeriesandparallelcombinationoffeednetwork．Thisfeedmethodcallbefullyutilizedinseriesfeednetworkwhichiseffectivetoreducefeedlossandtoincreasetheadvantagesofspaceutilization，butalsousetheadvantagesofsimpletodesigninparallelfeednetwork．Simulationresultsshowthat：Theantennaarmygainupto22dB，E—Planean
4、dH—Planehalf-powerBeamwidtharesmall，about12。．Thefirstsidelobelevelisabout-12dBi．Theantennaissmallsize，performanceandstability，CanbeusediIIcaranticollisionradar，speedradar，securityandotheroccasions．Keywords：Microstrippatchantennaarray；Travellingwaveantenna，Speedradar引言1微帶天線陣的設(shè)計(jì)指標(biāo)微帶天線在國內(nèi)的起步較晚，因其體
5、積小、重量輕、低剖面、可共形、易加工等優(yōu)點(diǎn)在雷達(dá)和通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，近幾年發(fā)展迅速，從二十世紀(jì)七十年代開始，人們就對(duì)其進(jìn)行了深入地研究。至今已經(jīng)有很多這方面的研究論文和成果。通常的微帶天線的饋電方式有串聯(lián)饋電和并聯(lián)饋電兩種，微帶串聯(lián)饋電陣列天線的主要優(yōu)點(diǎn)有：11饋線比較短，有效減小由于饋線引入的輻射和散射損耗，提高天線效率；2)各微帶貼片單元排列緊湊，天線的空間利率高，減小天線陣的面積，更有利于天線的小型化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。微帶并聯(lián)饋電陣列天線的主要優(yōu)點(diǎn)有：11采用l：n功率分配器，使輸入端至各單元等長；容易實(shí)現(xiàn)對(duì)各輻射單元同相位饋電，設(shè)計(jì)簡單易行；21在輻射單元數(shù)不多的情況下，
6、并聯(lián)饋電的天線陣容易實(shí)現(xiàn)，縮短設(shè)計(jì)周期。綜合以上兩種饋電形式的優(yōu)點(diǎn)，本文采用串并結(jié)合饋電方式實(shí)現(xiàn)微帶陣列天線的設(shè)計(jì)。211中心頻率：24．125GHz工作頻率范圍：24GHz-24．25GHzE面波束寬度：2005F=140HN波束寬度：200．5H=140天線增益：≥18如第一副瓣電平≤．1ldB輸入阻抗：50Q2微帶貼片單元形式的選擇與仿真2．1貼片單元形式的選擇為了實(shí)現(xiàn)天線整體的小型化、提高效率，以及匹配電路的方便實(shí)現(xiàn)，貼片單元形式的選擇需要重點(diǎn)考慮，文獻(xiàn)【l】給出了一種新型的矩形單元形式，如圖l所示，單元的尺寸：長度L，寬度W由工作的頻率和阻抗匹配要求共同決定，這種微帶插入式
7、饋電單元，通過在貼片上開槽的方法調(diào)節(jié)阻抗匹配，實(shí)現(xiàn)起來簡單易行，節(jié)省空間。諧振阻抗隨著開槽的深度d和槽寬g的增大而迅速下降，而天線的諧振頻率則隨著槽深度d的增大和槽寬g的減小有所下降，實(shí)際可以通過調(diào)節(jié)L、W、dNg的長度來達(dá)到所要的指標(biāo)。微波學(xué)報(bào)2010年8月k———一t·——————d匿1矩％微帶貼H模型2．2貼片單元形式的選擇微帶天線j殳計(jì)的第一步是選擇介質(zhì)基片，介質(zhì)基片材料的介電常數(shù)}、損耗角正切tan占、基片厚度h將直接影響天線的性能，根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)
