中文引用格式： 王娟，楊雪霞，顧怡敏，等. 加載SIW腔的毫米波高相位一致性天線陣研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(8)：90-95.
英文引用格式： Wang Juan，Yang Xuexia，Gu Yimin，et al. High phase consistency for millimeter wave antenna array loaded with SIW cavity[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(8)：90-95.
引言
波達(dá)方向(Direction of Arrival, DOA)估計(jì)算法依據(jù)相位比較來(lái)估計(jì)目標(biāo)信號(hào)的角度，在雷達(dá)探測(cè)、無(wú)線通信、海洋遙感及自動(dòng)駕駛等軍事和民用領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用[1-5]。直線陣可發(fā)射和接收電磁波是測(cè)向系統(tǒng)的重要組成部分[6]，當(dāng)接收天線陣列采用陣元間的相位差測(cè)量信號(hào)的方向時(shí)，需盡可能準(zhǔn)確地獲得天線陣列各陣元在不同入射角度的相位值，但由于陣列中存在耦合效應(yīng)[7-8]，以及每個(gè)陣元所處的輻射環(huán)境不同，導(dǎo)致每個(gè)陣元接收到的相位差異大，最終影響測(cè)向精度。因此提高陣列陣元間的相位一致性具有重要意義。
文獻(xiàn)[9]通過(guò)在陣元間刻蝕曲折縫隙，并在邊緣陣元兩側(cè)加載虛陣元的方法，使四元直線陣在 H 面 ±60° 內(nèi)的相位一致性保持在 ±15° 內(nèi)，但所加載的虛陣元無(wú)疑增大了陣列的尺寸。文獻(xiàn)[10]設(shè)計(jì)了一種加載金屬反射腔的縫隙天線陣列，該陣列在 H 面 ±60° 內(nèi)的相位一致性保持在 ±10° 內(nèi)，但該陣列的剖面高度較高，為 0.25 λ0 (λ0為天線中心頻率所對(duì)應(yīng)波長(zhǎng))。以上文獻(xiàn)均通過(guò)提高相鄰陣元間的隔離度，或減小空間輻射波的方式來(lái)提高陣列的相位一致性。
差分天線需饋入幅度相等、相位相反的奇模信號(hào)，可抑制高階模的輻射[11-12]，具有低交叉極化[13-15]、高隔離度 [16-17]及表面波抑制[18]性能，使單元在遠(yuǎn)場(chǎng)具有較小的相位波動(dòng)。因此，選擇差分天線作為基本單元，對(duì)四元直線陣的相位一致性進(jìn)行研究。本文提出了一種加載 SIW 腔的高相位一致性毫米波差分陣列，仿真結(jié)果顯示，該陣列的 |Sdd11|<-10 dB 帶寬為 22.9~25.1 GHz，每個(gè)陣元在工作頻帶內(nèi)的最大增益均大于 6.5 dBi，同時(shí)，該陣列在 23 GHz、24 GHz處的 E 面、H 面和 ±45° 面上的相位一致性保持在 ±10° 內(nèi)。
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作者信息：
王娟1，楊雪霞1，顧怡敏2，姚羽2
（1.上海大學(xué) 通信與信息工程學(xué)院，上海 200444；
2.華為技術(shù)有限公司，上海 201206）
