77GHz雷达用可调频介质基片集成波导缝隙天线

"本资源主要讨论了一种用于77GHz雷达应用的频率可调的介质基片集成波导（Substrate-Integrated Waveguide, SIW）缝隙天线设计。这种天线设计采用串联馈电、线性等间距的波导缝隙结构，通过波导路径的螺旋形状实现频率可调的主波束，无需额外的机械或电气组件。设计目标是实现最大±60°的波束偏转角度。为了降低成本并简化制造过程，采用了SIW结构，并研究了减少这种结构寄生耦合的新方法。为了满足天线辐射特性和匹配的要求，设计了一种新的缝隙形状和基于腔体的波导-SIW转换器。模拟和测量结果进行了对比分析。" 详细内容： 本文介绍的是一种用于自动驾驶和毫米波雷达系统的频率可调的介质基片集成波导缝隙天线。在毫米波频段，尤其是在77GHz雷达应用中，这种天线具有重要的应用价值，因为它可以提供高分辨率和精确的目标探测能力。天线的设计采用了串联馈电的线性等间距波导缝隙阵列，这一设计允许通过改变馈电方式来调整主波束的方向，而无需额外的机械调整或电子元件，从而降低了系统的复杂性和成本。 波导路径采用螺旋形状，这是实现频率可调主波束的关键。这种设计允许通过改变馈电频率来控制波束的指向，实现±60°的宽范围波束偏转，这对于雷达系统在不同环境下的灵活适应性至关重要。使用介质基片集成波导结构，不仅可以降低天线的制造成本，还能简化生产流程，因为SIW技术可以利用平面工艺进行批量生产。 为了进一步优化天线性能，研究人员还研究了一种新方法来减少SIW结构中的寄生耦合，这有助于提高天线的效率和稳定性。此外，他们设计了一种新型的缝隙形状，以及一个基于腔体的波导-SIW转换器，以改善天线的辐射特性并确保与馈电网络的良好匹配。 文章通过仿真和实验测量对设计进行了验证。仿真结果提供了天线在不同工作频率下的预期性能，包括增益、方向图和带宽等关键参数。测量结果则与仿真结果进行了比较，验证了设计的有效性和实际应用中的性能表现。这些研究对于推动低成本、高性能的毫米波雷达系统的发展具有重要意义，尤其适用于自动驾驶汽车等对雷达性能有严格要求的应用场景。