圖9串饋網(wǎng)絡(luò)等效電路

圖中Yo為連接功分網(wǎng)絡(luò)的串饋線陣等效導(dǎo)納，Zci為各阻抗變換段的特性阻抗，Zco為饋線的特性阻抗；串饋網(wǎng)絡(luò)輸出端口激勵(lì)電流與阻抗有如下的關(guān)系

各端口激勵(lì)電流Ii由3.2節(jié)優(yōu)化得到，傳輸線特性阻抗Zco已知，可以求出每節(jié)阻抗變換段對(duì)應(yīng)的特性阻抗，從而可以得到該特性阻抗對(duì)應(yīng)的寬度微帶線寬。

2.3.2 仿真設(shè)計(jì)

功分網(wǎng)絡(luò)仿真模型如圖10所示

圖10功分網(wǎng)絡(luò)仿真模型

仿真得到的激勵(lì)幅相數(shù)據(jù)如表1所示

表1 仿真與PSO優(yōu)化幅相數(shù)據(jù)

從表1中可以看出，該功分網(wǎng)絡(luò)較好的實(shí)現(xiàn)了PSO優(yōu)化出的激勵(lì)幅相值。

2.4整體仿真結(jié)果

圖10功分網(wǎng)絡(luò)與圖6中面陣連接成如圖11的仿真模型

圖11整體仿真模型

仿真得到的方位面方向圖與目標(biāo)方向圖對(duì)比如圖12所示

圖12仿真與目標(biāo)方向圖對(duì)比

從圖12可見仿真方向圖在-60°~+36°范圍內(nèi)與目標(biāo)方向圖吻合較好，在此范圍之外與目標(biāo)方向圖略有差異；這是由于天線對(duì)網(wǎng)絡(luò)耦合影響了網(wǎng)絡(luò)實(shí)際輸出的幅度和相位，仿真方向圖在遠(yuǎn)離主波束的角度與目標(biāo)方向圖有些差異；該仿真方向圖總體可以滿足后向防撞雷達(dá)BSD，LCA，RCTA三種功能應(yīng)用。

3 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)了一種工作在77GHz-79GHz頻段，用于汽車后向防撞雷達(dá)的波束賦形陣列天線；首先根據(jù)雷達(dá)對(duì)于俯仰面方向圖高增益低副瓣的需求，設(shè)計(jì)了串饋貼片線陣，實(shí)現(xiàn)了-22.6dB的副瓣電平；然后將6條線陣等間距排布組成面陣，通過(guò)PSO粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化出可以實(shí)現(xiàn)方位面賦形波束的激勵(lì)幅相值；接著設(shè)計(jì)了1分6的串饋功分網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化算法得到的激勵(lì)幅相，最后將網(wǎng)絡(luò)與天線面陣連接完成波束賦形陣列天線的設(shè)計(jì)。該波束賦形陣列仿真方向圖與目標(biāo)方向圖吻合較好，對(duì)應(yīng)用于77GHz汽車防撞雷達(dá)的賦形天線設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。