基本信息
- 項目名稱：
- 新型測速雷達平板天線陣
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本項目主要將目前毫米波測速雷達系統(tǒng)中的喇叭天線替換為新型平板天線陣。 統(tǒng)測速雷達系統(tǒng)中的喇叭天線由于其輻射方向性差，開口面有較大的反射，輻射效率不高，且體積較大，已不能適應測速雷達系統(tǒng)的新要求。因此，本項目將用新型天線對其進行替換。
- 詳細介紹：
- 基于微帶天線具有小型化，共形化，集成化的顯著特點，且通過組陣后易于實現(xiàn)窄波束，低副瓣，此外，目前饋電網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，使得陣列天線的性能得到進一步的提升。因此本設計將采用微帶陣列平板天線實現(xiàn)對喇叭天線的替換。 本項目給出了兩種平板天線陣列的設計，第一種為傳統(tǒng)的矩形平面陣列天線結(jié)構(gòu)（180mm×140mm），每一行天線單元具有相同的饋電電流幅值的加權(quán)處理，然后再對每一列進行饋電電流幅值的加權(quán)處理；第二種為菱形平面陣列天線結(jié)構(gòu)，外形尺寸（140mm×140mm）獲得了更進一步的降低，其天線單元的饋電電流幅值在每一行和每一列均需要進行單獨的加權(quán)處理。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關鍵和主要技術(shù)指標
- 1、作品設計 用新型的平板天線替代傳統(tǒng)的喇叭天線，然后對普通矩形平板天線陣進行改良，得到菱形平板天線陣。 2、設計發(fā)明的目的和基本思路 為提高雷達測速系統(tǒng)的分辨能力，要求天線方向圖主瓣波束更窄、副瓣電平更低；同時為便于整個測速系統(tǒng)產(chǎn)品的平面化和集成化，要求產(chǎn)品軸向尺寸進一步降低。為滿足上述需求，對目前毫米波雷達測速系統(tǒng)中的喇叭天線進行更換替代。本項目采用平板天線陣列結(jié)構(gòu)，由于微帶天線的結(jié)構(gòu)特點，其具有小型化、共形化和集成化等顯著特點，所以采用微帶陣列天線來進行更換替代。 3、創(chuàng)新點 利用微帶天線單元的結(jié)構(gòu)特點，進行平面陣列天線組陣，通過對陣列天線單元數(shù)的選擇和排列方式的選擇，使得其輻射方向和主瓣寬度滿足設計指標的需求；通過對每個天線單元的饋電進行加權(quán)控制，從而對天線陣列的輻射副瓣增益進行控制，使其進一步的降低，以達到設計指標需求。 4、技術(shù)關鍵 陣列天線的排列方式；天線輻射單元其饋電幅值的加權(quán)分布。 5、主要技術(shù)指標 頻率：24.125GHz 增益：> 20dB 波瓣寬度： 小于6度（水平）*8度（俯仰） 3dB 小于12度（水平）*15度（俯仰） 10dB 副瓣： -18dB 駐波：< 1.5 環(huán)境溫度：-30℃～85℃
科學性、先進性
- 當前雷達測速系統(tǒng)中使用的主要是喇叭天線，這種天線的缺點除了體積較大外，其輻射方向性較差、且開口面有較大的反射（反射系數(shù)為0.25～0.3，表明波導開口面與自由空間嚴失配），輻射效率不高。 微帶天線，由于其自身的結(jié)構(gòu)特點，決定了其產(chǎn)品小型化與集成化的特點，使得其在陣列天線中獲得廣泛的應用；由于目前饋電網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，使得陣列天線的性能得到進一步的提升。同時，其具有平面結(jié)構(gòu)的特點，風阻小，便于安裝，使用方便。 本項目給出了兩種平板天線陣列的設計，第一種為傳統(tǒng)的矩形平面陣列天線結(jié)構(gòu)（180mm×140mm），每一行天線單元具有相同的饋電電流幅值的加權(quán)處理，然后再對每一列進行饋電電流幅值的加權(quán)處理；第二種為菱形平面陣列天線結(jié)構(gòu)，外形尺寸（140mm×140mm）得到了更進一步的減小，其天線單元的饋電電流幅值在每一行和每一列均需要進行單獨的加權(quán)處理。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 在合肥電子38所處于測試階段。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 申請專利
作品可展示的形式
- 實物、樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 目前城市與公路交通中使用的毫米波雷達測速系統(tǒng)，其收發(fā)共用天線大多為喇叭天線。由于喇叭天線的結(jié)構(gòu)特點，使得雷達測速產(chǎn)品的三維尺寸較大，特別是在其軸向方向，對產(chǎn)品的小型化、集成化及使用帶來不便。 平板天線陣列其具有體積小、重量輕、風阻小的特點、安裝使用方便，克服了現(xiàn)有測速雷達方向性較差、體積較大的缺點。此種新型雷達測速精確，性能穩(wěn)定，使用安全；測速周期短，反應時間快，提高系統(tǒng)運轉(zhuǎn)性能； 提供觸發(fā)信號，且因其發(fā)射角度小，有效的避免了相鄰車道的速度干擾，觸發(fā)位置準確，可用于公路交通、鐵路交通等對車輛進行速度和交通管理，又便于開發(fā)高性能的系統(tǒng)。 鑒于以上特點，平板陣列天線，可以廣泛的應用于雷達測速系統(tǒng)中替代喇叭天線，性能穩(wěn)定可靠，市場和經(jīng)濟效益可觀。
同類課題研究水平概述
- 通過對中國期刊全文數(shù)據(jù)庫、中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫、中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫、中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫和中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫等五個數(shù)據(jù)庫的檢索，將時間范圍限定為1981－2011年共30年，匹配方式選擇精確，以關鍵詞為檢索項，以“測速雷達”為檢索詞進行搜索，共發(fā)現(xiàn)相關文獻參考資料261篇。以“喇叭天線”為檢索詞進行搜索，共發(fā)現(xiàn)相關文獻參考資料286篇。以“微帶天線陣”為檢索詞進行搜索，共發(fā)現(xiàn)相關文獻參考資料201篇。 以“微帶天線陣 饋電加權(quán)”為檢索詞進行搜索，未發(fā)現(xiàn)相關文獻參考資料。以“測速雷達 微帶天線陣”為檢索詞進行搜索，未發(fā)現(xiàn)相關文獻參考資料。 以“測速雷達 微帶天線陣 饋電加權(quán)”為檢索詞進行搜索，未發(fā)現(xiàn)相關文獻參考資料。 直至今日，國內(nèi)理論界還基本未出現(xiàn)微帶天線陣饋電加權(quán)為基礎的測速雷達的研究成果，本項目產(chǎn)品的研發(fā)對于推進學科研究和公共交通現(xiàn)代化管理將起到積極的推動作用。
