[发明专利]微带阵列天线

说明书

本发明提出了一种微带阵列天线，包括平行等间距且左右对称设置在介质基板上的N个辐射单元，所述辐射单元采用串并联混合结构的T型任意功分比功分器进行馈电，所述辐射单元为左右对称的串联微带线阵。本发明以H面按直线等间距排列组成面阵，最后实现了天线增益为26.2dB，E面波束宽度为7.1°，H面波束宽度为8.4°。

技术领域

本发明属于天线技术，具体为一种微带阵列天线。

背景技术

微带天线是最近几年使用最广泛的天线，它体积小，质量轻，具有平面结构，主要用于与导弹、卫星等载体结合形成共形结构。不仅如此，微带天线还具有结构紧凑、性能稳定的特点，广泛应用于印刷电路技术大批量生产，而且便于实现双频段、双极化等诸多功能。微带阵列天线常用于车载雷达中，其中应用于前向防撞预警的长距雷达的探测距离需要达到200m以上，因此需要天线同时具有窄波束和高增益两种性能，设计比较困难。目前，车载雷达使用频段分为24GHz和77GHz，24GHz雷达发展的比较早，主要工作于短距模式，设计都比较容易，但是尺寸较大，探测的精度比较低，而77GHz雷达不仅可以工作于长距模式，也可以工作于短距模式，由于频段较高，天线的尺寸比较小，而且对行人等比较小的目标具有较高的探测精度，但是其设计的难度比较大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种微带阵列天线。

实现本发明的技术解决方案为：一种微带阵列天线，包括平行等间距且左右对称设置在介质基板上的N个辐射单元，所述辐射单元采用串并联混合结构的T型任意功分比功分器进行馈电，所述辐射单元为左右对称的串联微带线阵。

优选地，所述串联微带线阵包括通过微带线串联的16个辐射贴片，所述串联微带线阵辐射贴片激励幅度比为I₁：I₂：I₃：I₄：I₅：I₆：I₇：I₈＝1：0.95：0.86：0.74：0.59：0.45：0.32：0.25。

优选地，所述辐射贴片的尺寸确定方法为：

根据选择的介质基板的介电常数和厚度，计算出最中间的辐射贴片的初始宽度和长度；根据每个贴片和最中间贴片的激励幅度比算出剩余贴片的宽度及长度，辐射贴片的初始宽度和长度计算公式为：

其中ε_r为介质基板介电常数，h为介质基板厚度，f为工作频率。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明副瓣整体低于-20dB，增益高达26.2dB；E面波束宽度窄至7.1°，H面波束宽度窄至8.4°。

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

附图说明

图1为辐射单元微带线阵图。

图2为辐射单元S11参数和二维方向图仿真结果示意图。

图3为T型功分器馈电网络结构图。

图4为T型功分器右半平面各端口激励幅度比仿真结果示意图。

图5为T型功分器右半平面各端口相位仿真结果示意图。

图6为T型功分器回波损耗仿真结果示意图。

图7为阵列天线仿真模型示意图。

图8为阵列天线S11参数和二维方向图仿真结果示意图。

具体实施方式