布迪诺博士在IEEE Trans. Vehicular Tech.上发表毫米波相控阵研究成果
团队博士生布迪诺在毫米波频段超宽带相控阵设计方向取得进展，该研究基于平面紧耦合偶极子，通过对偶极子形状、馈电结构、匹配层等多方面进行创新设计，最终在毫米波频段下天线扫描角度、工作带宽、单元尺寸等多方面取得更优性能。该设计可应用于毫米波汽车通讯领域，相关成果以题目《Planar, Ultra-Wideband and Dual-Polarized Phased Array Antenna for Millimeter-Wave Vehicular Communication》发表在车辆领域权威期刊IEEE Transactions on Vehicular Technology上。
随着现代化车辆的不断发展，车载通讯系统在整车设计中占据着逐渐重要的地位，毫米波超宽带相控阵具有体积小、增益高、可以覆盖多个通讯频段等特点，在空间有限、通讯链路复杂的车载系统中有着独特优势。毫米波频段具有小尺寸的特点，这是应用中的优势，但也给设计加工带来了诸多挑战。已发表的毫米波超宽带相控阵普遍存在一些缺点，例如仅单极化工作、带宽不够宽、扫描角度小、扫描时存在表面波、单元间距小等。在本设计中，以上缺点都得到了解决或优化，并给出了详细的分析和解决过程。
在平面紧耦合偶极子的基础上，布迪诺博士针对毫米波频段这一特点对天线单元进行了独特的设计，解决了频带内TE模式谐振、大角度扫描时的表面波等问题。
图1 8×8阵列样机
图2 天线单元驻波
8×8阵列样机见图1。该天线在3.28:1的超宽带下可以实现在E/H面扫描至±60°时驻波小于3，见图2。该天线实现了双线极化辐射，单元间距为0.484λH×0.484λH，剖面高度为0.366λH，最高工作频率达到了V频段，并且经过了加工验证，测量结果和仿真结果合理吻合。
屈世伟教授小组
2024年2月27日