圖9串饋網(wǎng)絡等效電路

圖中Yo為連接功分網(wǎng)絡的串饋線陣等效導納，Zci為各阻抗變換段的特性阻抗，Zco為饋線的特性阻抗；串饋網(wǎng)絡輸出端口激勵電流與阻抗有如下的關系

各端口激勵電流Ii由3.2節(jié)優(yōu)化得到，傳輸線特性阻抗Zco已知，可以求出每節(jié)阻抗變換段對應的特性阻抗，從而可以得到該特性阻抗對應的寬度微帶線寬。

2.3.2 仿真設計

功分網(wǎng)絡仿真模型如圖10所示

圖10功分網(wǎng)絡仿真模型

仿真得到的激勵幅相數(shù)據(jù)如表1所示

表1 仿真與PSO優(yōu)化幅相數(shù)據(jù)

從表1中可以看出，該功分網(wǎng)絡較好的實現(xiàn)了PSO優(yōu)化出的激勵幅相值。

2.4整體仿真結果

圖10功分網(wǎng)絡與圖6中面陣連接成如圖11的仿真模型

圖11整體仿真模型

仿真得到的方位面方向圖與目標方向圖對比如圖12所示

圖12仿真與目標方向圖對比

從圖12可見仿真方向圖在-60°~+36°范圍內(nèi)與目標方向圖吻合較好，在此范圍之外與目標方向圖略有差異；這是由于天線對網(wǎng)絡耦合影響了網(wǎng)絡實際輸出的幅度和相位，仿真方向圖在遠離主波束的角度與目標方向圖有些差異；該仿真方向圖總體可以滿足后向防撞雷達BSD，LCA，RCTA三種功能應用。

3 結論

本文設計了一種工作在77GHz-79GHz頻段，用于汽車后向防撞雷達的波束賦形陣列天線；首先根據(jù)雷達對于俯仰面方向圖高增益低副瓣的需求，設計了串饋貼片線陣，實現(xiàn)了-22.6dB的副瓣電平；然后將6條線陣等間距排布組成面陣，通過PSO粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化出可以實現(xiàn)方位面賦形波束的激勵幅相值；接著設計了1分6的串饋功分網(wǎng)絡實現(xiàn)了優(yōu)化算法得到的激勵幅相，最后將網(wǎng)絡與天線面陣連接完成波束賦形陣列天線的設計。該波束賦形陣列仿真方向圖與目標方向圖吻合較好，對應用于77GHz汽車防撞雷達的賦形天線設計具有一定的參考價值。