毫米波雷达天线设计：76-81GHz微带梳状阵列在汽车应用中的发展与利用

毫米波天线设计在现代汽车安全系统中扮演着至关重要的角色，特别是在自动驾驶技术的发展中。随着半导体技术的迅速进步，毫米波雷达因其小型化和成本效益的提升而被广泛集成到车辆中，以增强驾驶员的视野和行驶安全性。本硕士论文探讨了76-81GHz频段的平面微带梳线阵列天线在汽车行业中的开发与应用。 微技术与纳米科学系的研究人员在查尔姆斯理工大学进行了一项关于76.5GHz微带梳线阵列的设计工作，这是一种专为商业级汽车雷达原型设计的天线。这种天线设计的主要目标是减小雷达系统的尺寸，降低制造成本，并确保其在77G和79G频段具有良好的性能，这些频率范围对于高精度的测距和定位至关重要。 天线设计的关键要素包括辐射角度控制、辐射功率优化以及方向性。微带梳线阵结构利用了微电子技术，通过精密的线路布局和排列，能够实现窄波束宽度，提高雷达的空间分辨率，这对于避开障碍物和精确测量目标位置极为重要。此外，通过调整阵列的几何参数，如间距和形状，可以灵活地调整天线的方向性图，从而满足不同环境下的雷达需求。 论文作者，吴大鹏，在研究过程中可能涉及了天线的理论分析，如电磁场模拟，以评估其在实际应用中的性能。他们还可能研究了如何在紧凑的空间内集成多个单元，以构建高性能的多通道雷达系统。同时，为了确保天线的可靠性，可能对天线的温度稳定性、抗干扰能力以及耐久性进行了深入研究。 论文的实践部分可能包括了原型天线的制作、测试，以及与实际汽车雷达系统的整合。通过这些实验，作者旨在验证天线的效能，包括信号传输效率、增益、噪声性能等关键指标，以确保其在自动驾驶环境中的有效性和鲁棒性。 毫米波天线设计是现代汽车雷达技术的关键组成部分，这篇论文提供了一个实用的76.5GHz微带梳线阵列天线案例，展示了如何通过技术创新和优化来提升车载雷达的性能，支持未来更高级别的自动驾驶功能。它不仅为行业提供了有价值的设计参考，也为进一步的科研发展奠定了基础。