兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (12): 4508-4516.doi: 10.12382/bgxb.2023.1052
甄法健1,2, 刘云清1,2,*(), 李兴广1, 佟永财3
收稿日期:
2023-10-27
上线日期:
2024-01-17
通讯作者:
基金资助:
ZHEN Fajian1,2, LIU Yunqing1,2,*(), LI Xingguang1, TONG Yongcai3
Received:
2023-10-27
Online:
2024-01-17
摘要:
为满足穿墙雷达对超宽带、高增益、小型化天线的需求,提出一种应用于穿墙雷达的新型超宽带Vivaldi天线。通过设计具有梯度分布的斜槽,优化天线表面电流,改善天线增益;加载非对称性椭圆曲率引向器耦合高频能量,改善天线高频增益。天线工作频段为1~3GHz,增益达到7dBi,具有定向对称辐射特性及良好的时域响应特性,天线尺寸为160mm×150mm×1.5mm。在全波仿真软件中进行穿墙场景模拟,对天线的穿墙辐射能力和墙后目标检测能力进行验证,透射信号和目标回波信号表明天线具备穿墙雷达天线的性能。
中图分类号:
甄法健, 刘云清, 李兴广, 佟永财. 应用于穿墙雷达的超宽带Vivaldi天线设计[J]. 兵工学报, 2024, 45(12): 4508-4516.
ZHEN Fajian, LIU Yunqing, LI Xingguang, TONG Yongcai. Design of UWB Vivaldi Antenna for Through-wall Radar[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(12): 4508-4516.
参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
---|---|---|---|
Want/mm | 160 | Lant/mm | 150 |
Wg/mm | 100 | Ll/mm | 20 |
Wm/mm | 2.72 | Ls/mm | 15 |
表1 天线参数
Table 1 Antenna parameters
参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
---|---|---|---|
Want/mm | 160 | Lant/mm | 150 |
Wg/mm | 100 | Ll/mm | 20 |
Wm/mm | 2.72 | Ls/mm | 15 |
天线 | 工作频段/GHz | 增益/dBi | 尺寸/mm |
---|---|---|---|
本文设计天线 | 1~3 | 5.0~7.5 | 160×150 |
文献[13]天线 | 4~6 | 4.0~7.5 | 110×81 |
文献[14]天线 | 2.94~3.54 | 5 | 33×24 |
文献[16]天线 | 0.5~2.5 | 5~10 | 250×200 |
文献[17]天线 | 1.7~11.4 | 1~8 | 128×70 |
文献[18]天线 | 1.87~2.91 | 6.8~9.8 | 150×80 |
文献[21]天线 | 2~4 | ≤10 | 280×150 |
表2 穿墙雷达天线性能对比
Table 2 Comparison of through-wall radar antenna performances
天线 | 工作频段/GHz | 增益/dBi | 尺寸/mm |
---|---|---|---|
本文设计天线 | 1~3 | 5.0~7.5 | 160×150 |
文献[13]天线 | 4~6 | 4.0~7.5 | 110×81 |
文献[14]天线 | 2.94~3.54 | 5 | 33×24 |
文献[16]天线 | 0.5~2.5 | 5~10 | 250×200 |
文献[17]天线 | 1.7~11.4 | 1~8 | 128×70 |
文献[18]天线 | 1.87~2.91 | 6.8~9.8 | 150×80 |
文献[21]天线 | 2~4 | ≤10 | 280×150 |
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