一种天线结构及设计方法技术

本发明专利技术公开了一种天线结构及其设计方法，其中天线结构包括线阵辐射单元与馈电网络，所述馈电网络为轴对称结构，所述馈电网络包括等功率与不等功率基片集成波导功率分配器以及基片集成波导移相器，所述辐射单元与所述轴对称基片集成波导馈电网络的末端相连。本发明专利技术天线实现了一种基于基片集成波导结构的中远距合一天线，该天线能够同时满足雷达中距和远距测试的需求，无需采用开关在多种发射天线之间进行切换，同时具有紧凑，低成本，小尺寸等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种天线结构及设计方法
本专利技术涉及电子、微波射频、雷达等领域，尤其涉及一种新型阵列天线的结构及设计方法。技术背景现状毫米波天线阵列因具有紧凑、高增益等优良性能被广泛应用于雷达、导航、卫星通信、室内高速通信等场合。天线作为雷达系统的关键部件对整个系统的链路指标性能有着非常重要的影响。测距雷达按照距离分主要有三种：远距、中距、近距。根据雷达方程：探测更远的目标需要更大的等效全向辐射功率(EIRP)，一味地增加发射功率不切实际，因此探测距离越远，需要的天线阵列增益越高。远距雷达需要高增益天线，中距雷达对于天线增益要求次之，近距雷达要求相对最低。在多数应用场景中，希望雷达多模式工作，即同时满足中远距的探测要求。现有的方案一般有以下几种：1)发射部分使用两种天线(一种低增益宽波束，另一种高增益窄波束)并使用毫米波开关在二者之间进行切换；2)发射部分采用相控阵或者频率扫描天线等结构通过波束的扫描探测需要的范围。3)使用两副雷达各自独立工作在中距、远距模式下。4)使用一副中远距合一天线阵列实现中距、远距雷达多模式工作。现有技术的缺点针对雷达系统兼顾远距和中距探测的应用，目前的几种技术均存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线结构，包括辐射单元和基片集成波导馈电网络，所述基片集成波导馈电网络包括基片集成波导功率分配器以及基片集成波导移相器，基片集成波导移相器的输出端与辐射单元的输入端相连，其特征在于：所述辐射单元为基片集成波导辐射线阵单元，在该基片集成波导辐射线阵单元上设置有改善线阵反射系数的感性窗，该感性窗的位置满足：

【技术特征摘要】
1.一种天线结构，包括辐射单元和基片集成波导馈电网络，所述基片集成波导馈电网络包括基片集成波导功率分配器以及基片集成波导移相器，基片集成波导移相器的输出端与辐射单元的输入端相连，其特征在于：所述辐射单元为基片集成波导辐射线阵单元，在该基片集成波导辐射线阵单元上设置有改善线阵反射系数的感性窗，该感性窗的位置满足：其中，ZA为感性窗位置前任意一点处输入阻抗、ZB为感性窗位置处输入阻抗、ZC为感性窗位置后任意一点处输入阻抗，Z0为SIW的特性阻抗，Z1为计算过程中间变量，ω为角频率，β为SIW的传播常数，l0为感性窗位置前任意一点A与感性窗位置B之间间距，l1为感性窗位置后任意一点C与感性窗位置B之间间距，Lh为并联电感值，|S11|为线阵辐射单元反射系数。2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述基片集成波导功率分配器为一路分2N路的结构，其中N为大于等于3的整数，在每一路输出端上连接一个基片集成波导线阵辐射单元。3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于：所述一路分2N路的结构由三级基片集成波导功率分配器组成，边上的两路配有不等宽等长基片集成波导移相器，通过改变基片集成波导的宽度改变波导波长从而实现移相功能。4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于：所述一路分2N路的结构为一路分六路，所述三级基片集成波导功率分配器包括第一级一路分两路的基片集成波导等功率分配器、第二级一路分两路的基片集成波导不等功率分配器以及第三级一路分两路的基片集成波导等功率分配器，所述第一级一路分两路的基片集成波导功率分配器连接在基片集成波导输入端口，所述剩余二级一路分两路的基片集成波导功率分配器连接在所述一级一路分两路的基片集成波导功率分配器的两路输出端口上，六路基片集成波导通道的输出端口最后保持位置平齐。5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于：六路基片集成波导通道的中间四路保持等幅同相馈电；边上的两路与中间四路保持不同幅度，边上的两路馈电功率均为其余四路的三分之一，相位超前70度馈电。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪伟，余英瑞，张慧，
申请(专利权)人：东南大学，南京隼眼电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32