基于77 GHz毫米波雷达接收天线的周期性条形阵列解耦结构优化方法

来源：计算力学学报杂志2023年第1期北京时间：

作者：汤易,黄现国,高仁璟,刘书田

单位：大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,山东钢铁集团莱芜分公司, 莱芜 271104,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学宁波研究院, 宁波 315016,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024

摘要：阵列天线是77 GHz毫米波雷达的核心硬件之一，其天线性能决定着雷达的探测能力。由于工作频率的升高以及毫米波雷达小型化、集成化的发展趋势，使得雷达阵列天线阵元间距过密，从而相互干扰出现强互耦效应，严重恶化雷达阵列天线的性能。为了解决上述问题，本文提出了一种基于77 GHz毫米波雷达接收天线的周期性条形阵列解耦结构优化方法。该方法通过优化周期性条形阵列解耦结构单元的条形厚度和间距，在保证阵列天线辐射性能的基础上，来抑制毫米波雷达接收天线阵元间的互耦并提高其阵元间的隔离度。仿真结果表明，相比于无解耦结构的阵列天线，提出的解耦结构能够有效地降低毫米波雷达接收天线间的耦合，尤其在中心频率77.75 GHz处互耦减少了13.29 dB。在施加周期性条形阵列解耦结构前后，阵列天线均在77.5 GHz~78.5 GHz指定频段内正常工作，且合成辐射方向图的最大增益几乎保持不变，从而保证了毫米波雷达阵列天线的辐射性能。典型的数值算例能够很好地验证所提方法的有效性。

关键词：毫米波雷达天线,条形阵列解耦结构,优化方法,互耦抑制,

基金资助：国家自然科学基金（U1808215）；深圳市科技研究发展基金（JSGG20200102155001779）资助项目.