基于SIW的Ka波段8×8低副瓣阵列天线创新设计

本文主要探讨了基于SIW（Substrate Integrated Waveguide，基片集成波导）技术的Ka波段低副瓣缝隙阵列天线设计。随着雷达技术的发展，对高频段和高增益的需求日益增长，阵列天线因其能够提高辐射增益和效率，成为雷达领域的重要研究对象。特别是对于雷达系统来说，低副瓣设计有助于增强抗干扰性能。 传统的金属波导天线虽然增益高、损耗低，但由于其高剖面、尺寸大、加工复杂且可能存在电气连接问题，限制了在小型化和高集成度应用中的发展。相比之下，SIW天线具有明显的优点，它结合了微带天线的优点，如体积小、重量轻、易于共形化，同时保持了金属波导天线的低损耗、强封闭性和大功率容量。通过SIW技术，可以实现低副瓣缝隙阵列天线的低剖面设计，进一步减小尺寸，这对于毫米波雷达和卫星通信等应用场景至关重要。 在现有的研究中，如文献[2]和[3]所示，已经有一些基于金属波导的Ka波段和V波段缝隙阵列天线设计，但它们的副瓣电平(SLL)和尺寸仍有一定的改进空间。本文作者试图突破这些局限，采用双层SIW结构进行设计，旨在优化天线的辐射口径分布和馈电网络，以达到更高的增益（例如，期望达到24dBi以上）和更低的副瓣电平（如-18dB或更低），同时实现一个更小型的8×8阵列尺寸，比如小于6.4λ0×6.4λ0×0.17λ0。 该设计挑战在于如何在保证天线性能的同时，降低副瓣辐射，这通常涉及精细的结构设计、馈线优化以及对SIW特性（如阻抗匹配、信号传输效率）的深入理解。文章可能会详细讨论SIW缝隙阵列的具体结构，包括缝隙的间距、形状、馈线的配置，以及可能采用的仿真软件（如ANSYS HFSS或CST Microwave Studio）来模拟和优化设计。此外，可能还会涉及制造工艺和材料的选择，以确保最终天线的性能稳定性和可靠性。 本文的研究旨在填补现有技术在低副瓣缝隙阵列天线设计上的空白，提供一种新型的基于SIW的解决方案，以满足毫米波雷达和其他高端应用对于高性能、小型化的高需求。通过深入的理论分析和实验验证，这一创新设计有望推动天线技术的发展，促进雷达系统的整体性能提升。