中文引用格式:蒋波,顾志伟,郑俊,等. 一种低成本W波段宽角扫描相控阵雷达天线阵列设计[J].集成电路应用,2026,43(8):17-21.
英文引用格式:Jiang Bo,Gu Zhiwei,Zheng Jun,et al. Design of a low-cost W-band wide-angle scanning phased-array radar antenna[J].Application of IC,2026,43(8):17-21.
引言
W波段(75~110 GHz)因其波长短、分辨率高、波束窄和抗干扰能力强等电磁特性,展现出极高的频谱资源利用潜力,是实现射频系统宽带化、小型化、轻量化及高度集成化的关键因素。由于其高分辨率成像和高速数据传输能力,W波段在合成孔径雷达、车载雷达及下一代通信系统中得到了广泛应用,成为国内外学者研究的热点领域。传统的高增益高效率W波段天线常采用抛物反射面或金属波导缝隙天线[4-5],但是反射面天线结构会占用大量的空间,而波导缝隙天线虽然具有低剖面、结构紧凑等特点,由于毫米波尤其是W波段波导尺寸较小,对加工精度要求很高,加工微小的误差会对天线性能造成很大的影响,制作难度非常大[6]。
基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)作为一种新兴的导波结构,具有高频电磁泄漏小、传输损耗小和高Q值等优点,很好地兼具了矩形波导和微带传输线结构的优势。SIW可以与其他平面电路无缝衔接,并且可以利用印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)工艺来实现,大大降低了加工生产成本并且免去了复杂的后续调试过程。因此,利用基片集成波导技术来实现毫米波电路的各种有源、无源器件具有很大的优势。
本文利用基片集成波导结构,设计了一种基于PCB工艺的低成本W波段雷达天线阵列。通过在金属贴片上刻蚀的矩形缝隙和金属化过孔来构建阶梯式变化的波导功分器结构,拓宽天线工作带宽,同时结合波导-带状线-接地共面波导结构转换,使天线可在92.8~95.0 GHz宽频带范围内工作,同时具备一维±30°宽角扫描能力。
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作者信息:
蒋波,顾志伟,郑俊,周双双
(衢州光明电力投资集团有限公司赋腾科技分公司,浙江衢州324000)

