波导缝隙阵列（三）

前面放了一些基本的理论知识，算是对波导缝隙阵列的入门认知。今天插入微带阵列的分析和仿真，主要作为以后和波导缝隙阵列天线做性能对比。

产品外观

探测距离0.3~220m（车辆），行人120m：

内部构造

天线架构

介绍里有4D感知，支持俯仰扫描和测高功能，采用DML超分辨测角+MIMO，水平角度分辨率1.5°。俯仰方向有Tx2和Tx3测角，虽然能力不是很强大，但有总比无要好。Tx1和Tx4用于长距离探测，接收采用稀疏阵列。Tx2+Rx1-Rx4实现中短距探测。对这款天线而言，更多的是需要结合超分辨算法，进行布阵分析。

对天线进行建模分析，仿真的Tx1和Tx4峰值增益在20dBi左右，加上馈线的影响（时间仓促，上图的馈线还有优化空间），仿真增益在19dBi。单Rx天线增益在13dBi左右。

阵列设计基于以下流程：

1. 对阵元幅度进行Dolph-Chebychev或者Taylor分布计算，消减旁瓣电平；MATLAB里有专门针对阵元幅度分布的计算公式。上图中的阵元个数为15个，采用25dB旁瓣电平Chebychev振幅分布，则对应的电流比值为：
   
   0.47:0.41:0.55:0.69:0.81:0.91:0.98:1:0.98:0.91::0.810.69:0.55:0.41:0.47，这是Rx2和Rx3单根天线的幅度尺寸分布；  
2. 参数化建模，至于单个阵元对应的尺寸分布就不细说了，分别设置宽度W和长度L，馈线端做好阻抗匹配，并设置间距参数d，在这些参数的协同下，在仿真软件里花点时间进行优化（谐振频率由单个阵元尺寸决定，因此主要考虑W和L，主瓣波束宽度主要由阵元个数和间距d决定）优化仿出来的结果大概是这样：

   

   方向图  
    
3. 单个天线做好后再根据方位角度要求确定天线的列数，可以做成均匀分布（旁瓣电平低），也可以做成非均匀分布（旁瓣电平在某些角度会升高，但对应的天线孔径会加大），由雷达FoV决定。

案列2：Bosch 长距离雷达

天线布局及PCB

总结：

1. 两款雷达均采用了梳状阵列，增益和旁瓣电平决定波束宽度，振幅分布方式决定了旁瓣电平高低（通常拉低旁瓣电平是以牺牲主瓣波束宽度（增益强度）为代价的，需要结合实际产品应用场景来确定。
2. 在车载雷达产品中，使用板载微带天线的增益强度很难超过20dBi，要实现更远的探测距离这是个系统的工程，从天线角度来看，现在国外一些旗舰级雷达都是波导缝隙阵列天线，首先没了介质损耗，增益强度有所提升，另外功率承受能力也增强。
3. 波导阵列天线加工成本过高，而且对精度要求也高，不过现在国内加工制造业发展很好，因此只要软硬件件性能跟上，企业有能力承担，我们的雷达行业将会涌现出更多优秀的作品。
4. 最后，不清楚这种超分辨算法对天线的要求是怎样的，需要获取天线的哪些参数？所以希望懂这个超分辨算法的朋友可以给我发私信，让我了解一下，若文中涉及到算法层面的信息如有错误，也请指正一下，谢谢。