基于车载雷达系统的波导缝隙天线设计

仿真中将缝长l和倾角β设置成变量，l的初始值取λ/2，利用CST的参数扫描功能，对缝隙长度和倾角进行扫描。通过设置合理的步长，能够加快扫描进度，减少计算时间。由于本设计采用的是同轴线中心馈电，需要考虑阻抗匹配的问题，否则会在与波导的连接处产生反射，影响天线的性能。根据λ/4阻抗变换的原理，在仿真中通过改变同轴线内导体探针的长度来进行匹配，观察端口模式当同轴线输入阻抗为50 Ω时即认为达到了所需的效果，经过仿真得到同轴线内导体探针长度为8.5mm。并在此基础上仿真得到缝隙的参数如下：

从仿真结果中可以很明显看出，中心频率处驻波比达到了非常理想的效果，在驻波比为2以下的带宽大约为400MHz，其结果符合设计要求;其H面方向图(即天线架装后的水平方向图)波束宽度达到了宽角度探测的要求;E面方向图也达到了指标要求，不足之处在于其副瓣电平还不是非常理想，这主要是由于为了满足波束宽度的需要而采用缝隙数较少的缘故，但其损失在可接受的范围内。总体来说，各项指标达到了设计之初的目标。

3 结束语

本文从应用目标的实际情况出发，利用波导宽边中心斜缝的形式设计了一款小型四元线阵天线，通过仿真分析，其各项性能参数都达到了规定的指标要求。并且由于体积小、稳定性好、能够满足实际应用的需要，在实际制作由于加工工艺等方面的原因会造成一定的误差，需要严格控制加工误差。