新型平板天线阵PPT

1、LOGO指指导教师导教师：张张忠祥忠祥 新型测速雷达平板天线阵新型测速雷达平板天线阵 n班班级级：n学学生：生：孙孙奎奎 陈青陈青 潘慧潘慧n学号学号：LOGO论文的结构和主要内容论文的结构和主要内容u第一部分第一部分 设计背景、原理目的及创新点设计背景、原理目的及创新点u第二部分第二部分 技术关键及技术指标技术关键及技术指标u第三部分第三部分 技术特点技术特点u第四部分第四部分 微带天线微带天线u第第五五部分部分 基本框图及参数指标基本框图及参数指标u第六部分第六部分 应用前景应用前景n背景：背景：当前雷达测速系统中使用的主要当前雷达测速系统中使用的主要是喇叭天线，这种天线的缺点除了体积是喇

2、叭天线，这种天线的缺点除了体积较大外，其辐射方向性较差、且开口面较大外，其辐射方向性较差、且开口面有较大的反射（反射系数为有较大的反射（反射系数为0.250.3，表明波导开口面与自由空间严失配），表明波导开口面与自由空间严失配），辐射效率不高辐射效率不高。 n雷达测速的原理雷达测速的原理：道路旁装有雷达道路旁装有雷达发射器，向道路来车方向发射雷达波束，发射器，向道路来车方向发射雷达波束，再接收汽车的反射的回波，通过回波分再接收汽车的反射的回波，通过回波分析测定汽车车速，如车速超过设定值，析测定汽车车速，如车速超过设定值，则指令相机拍摄，如晚间同时触发闪光则指令相机拍摄，如晚间同时触发闪光灯。灯

3、。背景及原理背景及原理设计的目的n对目前毫米波雷达测速系统中的喇叭天线进行对目前毫米波雷达测速系统中的喇叭天线进行更换替代。为提高雷达测速系统的分辨能力，更换替代。为提高雷达测速系统的分辨能力，要求天线方向图主瓣波束更窄、副瓣电平更低；要求天线方向图主瓣波束更窄、副瓣电平更低；同时为便于整个测速系统产品的平面化和集成同时为便于整个测速系统产品的平面化和集成化，要求产品轴向尺寸进一步降低。为满足上化，要求产品轴向尺寸进一步降低。为满足上述需求，本项目采用平板天线阵列结构，由于述需求，本项目采用平板天线阵列结构，由于微带天线的结构特点，其具有小型化、共形化微带天线的结构特点，其具有小型化、共形化和

4、集成化等显著特点，所以采用微带阵列天线和集成化等显著特点，所以采用微带阵列天线来进行更换替代。来进行更换替代。创新点创新点 利用微带天线单元的结构特点，进行平面阵列利用微带天线单元的结构特点，进行平面阵列天线组阵，通过对阵列天线单元数的选择和排列天线组阵，通过对阵列天线单元数的选择和排列方式的选择，使得其辐射方向图和主瓣宽度满足方式的选择，使得其辐射方向图和主瓣宽度满足设计指标的需求；通过对每个天线单元的馈电进设计指标的需求；通过对每个天线单元的馈电进行加权控制，从而对天线阵列的辐射副瓣增益进行加权控制，从而对天线阵列的辐射副瓣增益进行控制，使其进一步的降低，以达到设计指标需行控制，使其进一步

5、的降低，以达到设计指标需求。求。技术关键及技术指标技术关键及技术指标u 技术关键：阵列天线的排列方式、天线辐射单元其馈电幅值的加权分布u 技术指标：频率：24.125GHz增益： 20dB波瓣宽度： 小于6度（水平）*8度（俯仰3dB 小于12度（水平）*15度（俯仰） 10dB 副瓣：18dB 驻波： 1.5环境温度：-3085技术特点技术特点u微带天线，由于其自身的结构特点，决定了其产品小型化与集成化的特点，使得其在阵列天线中获得广泛的应用；由于目前馈电网络技术的发展，使得阵列天线的性能得到进一步的提升。同时，其具有平面结构的特点，风阻小，便于安装使用方便。u本项目给出了两种平板天线阵列的

6、设计，第一种为传统的矩形平面阵列天线结构（180mm140mm），每一行天线单元具有相同的馈电电流幅值的加权处理，然后再对每一列进行馈电电流幅值的加权处理；第二种为菱形平面阵列天线结构，外形尺寸（140mm140mm）获得了更进一步的降低，其天线单元的馈电电流幅值在每一行和每一列均需要进行单独的加权处理。微带天线微带天线u 基本结构基本结构 在一快厚度远小于波长的基片的一面沉积或粘贴金属辐射在一快厚度远小于波长的基片的一面沉积或粘贴金属辐射片，另一面全补贴以金属薄层做接地板。辐射片及接地板片，另一面全补贴以金属薄层做接地板。辐射片及接地板所用金属一般为导体铜或金。所用金属一般为导体铜或金。 按

7、其结构分类按其结构分类 微带贴片天线，微带天线阵，微带槽天线微带贴片天线，微带天线阵，微带槽天线微带天线优缺点微带天线优缺点u 优点：优点：1.剖面低，即微带天线可以做得很薄。剖面低，即微带天线可以做得很薄。2.尺寸小，尺寸小，重量轻。重量轻。3.天线性能多样化。天线性能多样化。4.易于安装。易于安装。5.成本低。成本低。6.结构牢固，已与批量生产。结构牢固，已与批量生产。u 缺点：工作频率窄，增益较低，只能向半空间辐射或接受缺点：工作频率窄，增益较低，只能向半空间辐射或接受，端射性能差，功率能力较低，端射性能差，功率能力较低微带天线单元微带天线单元-200.00-150.00-100.00-

8、50.00 0.0050.00100.00150.00200.00Theta deg-25.00-20.00-15.00-10.00-5.00-0.005.0010.00Y1Ansoft LLCPatch_Antenna_ADKv1XY Plot 2Curve InfodB(GainTotal)Setup1 : LastAdaptiveFreq=24.125GHz Phi=0degdB(GainTotal)_1Setup1 : LastAdaptiveFreq=24.125GHz Phi=90deg矩形平面阵矩形平面阵-200.00-150.00-100.00-50.00 0.0050.001

9、00.00150.00200.00Theta deg-50.00-37.50-25.00-12.500.0012.5025.0037.50Y1Ansoft LLC18X14_array_new_feedline5XY Plot 1m1m2m3m4m5Curve InfodB(GainTotal)Setup1 : LastAdaptiveFreq=24.125GHz Phi=0degdB(GainTotal)_1Setup1 : LastAdaptiveFreq=24.125GHz Phi=90degNameXYm10.000030.4831m215.00005.0065m32.500026.9

10、644m43.500027.6236m55.000023.9258菱形平面阵菱形平面阵-200.00-150.00-100.00-50.00 0.0050.00100.00150.00200.00Theta deg-50.00-40.00-30.00-20.00-10.000.0010.0020.0030.00Y1Ansoft LLC18X14_array_new_feedline1XY Plot 1m7m6m5m4 m3m1Curve InfodB(GainTotal)Setup1 : LastAdaptiveFreq=24.125GHz Phi=0degdB(GainTotal)_1Set

11、up1 : LastAdaptiveFreq=24.125GHz Phi=90degNameXYm10.000029.2935m33.000026.2362m4-3.000026.1741m53.500026.8886m6-3.500025.5817m713.50003.8907应用前景应用前景u平板天线阵列其具有体积小、重量轻、风阻小、安装使用方便，克服了现有测速雷达方向性较差、体积较大的缺点。本项目在基于微带平面天线的基础上，给出了传统结构的平板微带天线阵（18X14单元）和新型小型化菱形平板微带天线阵，它们具有天线波瓣更窄、辐射方向性更强、结构更加紧凑，便于与微波收发电路集成等优点，使得雷达测速系统产品在外形上更加