中文引用格式： 王娟，楊雪霞，顧怡敏，等. 加載SIW腔的毫米波高相位一致性天線陣研究[J]. 電子技術應用，2024，50(8)：90-95.
英文引用格式： Wang Juan，Yang Xuexia，Gu Yimin，et al. High phase consistency for millimeter wave antenna array loaded with SIW cavity[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(8)：90-95.
引言
波達方向(Direction of Arrival, DOA)估計算法依據相位比較來估計目標信號的角度，在雷達探測、無線通信、海洋遙感及自動駕駛等軍事和民用領域具有廣泛應用[1-5]。直線陣可發射和接收電磁波是測向系統的重要組成部分[6]，當接收天線陣列采用陣元間的相位差測量信號的方向時，需盡可能準確地獲得天線陣列各陣元在不同入射角度的相位值，但由于陣列中存在耦合效應[7-8]，以及每個陣元所處的輻射環境不同，導致每個陣元接收到的相位差異大，最終影響測向精度。因此提高陣列陣元間的相位一致性具有重要意義。
文獻[9]通過在陣元間刻蝕曲折縫隙，并在邊緣陣元兩側加載虛陣元的方法，使四元直線陣在 H 面 ±60° 內的相位一致性保持在 ±15° 內，但所加載的虛陣元無疑增大了陣列的尺寸。文獻[10]設計了一種加載金屬反射腔的縫隙天線陣列，該陣列在 H 面 ±60° 內的相位一致性保持在 ±10° 內，但該陣列的剖面高度較高，為 0.25 λ0 (λ0為天線中心頻率所對應波長)。以上文獻均通過提高相鄰陣元間的隔離度，或減小空間輻射波的方式來提高陣列的相位一致性。
差分天線需饋入幅度相等、相位相反的奇模信號，可抑制高階模的輻射[11-12]，具有低交叉極化[13-15]、高隔離度 [16-17]及表面波抑制[18]性能，使單元在遠場具有較小的相位波動。因此，選擇差分天線作為基本單元，對四元直線陣的相位一致性進行研究。本文提出了一種加載 SIW 腔的高相位一致性毫米波差分陣列，仿真結果顯示，該陣列的 |Sdd11|<-10 dB 帶寬為 22.9~25.1 GHz，每個陣元在工作頻帶內的最大增益均大于 6.5 dBi，同時，該陣列在 23 GHz、24 GHz處的 E 面、H 面和 ±45° 面上的相位一致性保持在 ±10° 內。
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作者信息：
王娟1，楊雪霞1，顧怡敏2，姚羽2
（1.上海大學 通信與信息工程學院，上海 200444；
2.華為技術有限公司，上海 201206）
