中文引用格式： 王娟，杨雪霞，顾怡敏，等. 加载SIW腔的毫米波高相位一致性天线阵研究[J]. 电子技术应用，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
波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计算法依据相位比较来估计目标信号的角度，在雷达探测、无线通信、海洋遥感及自动驾驶等军事和民用领域具有广泛应用[1-5]。直线阵可发射和接收电磁波是测向系统的重要组成部分[6]，当接收天线阵列采用阵元间的相位差测量信号的方向时，需尽可能准确地获得天线阵列各阵元在不同入射角度的相位值，但由于阵列中存在耦合效应[7-8]，以及每个阵元所处的辐射环境不同，导致每个阵元接收到的相位差异大，最终影响测向精度。因此提高阵列阵元间的相位一致性具有重要意义。
文献[9]通过在阵元间刻蚀曲折缝隙，并在边缘阵元两侧加载虚阵元的方法，使四元直线阵在 H 面 ±60° 内的相位一致性保持在 ±15° 内，但所加载的虚阵元无疑增大了阵列的尺寸。文献[10]设计了一种加载金属反射腔的缝隙天线阵列，该阵列在 H 面 ±60° 内的相位一致性保持在 ±10° 内，但该阵列的剖面高度较高，为 0.25 λ0 (λ0为天线中心频率所对应波长)。以上文献均通过提高相邻阵元间的隔离度，或减小空间辐射波的方式来提高阵列的相位一致性。
差分天线需馈入幅度相等、相位相反的奇模信号，可抑制高阶模的辐射[11-12]，具有低交叉极化[13-15]、高隔离度 [16-17]及表面波抑制[18]性能，使单元在远场具有较小的相位波动。因此，选择差分天线作为基本单元，对四元直线阵的相位一致性进行研究。本文提出了一种加载 SIW 腔的高相位一致性毫米波差分阵列，仿真结果显示，该阵列的 |Sdd11|<-10 dB 带宽为 22.9~25.1 GHz，每个阵元在工作频带内的最大增益均大于 6.5 dBi，同时，该阵列在 23 GHz、24 GHz处的 E 面、H 面和 ±45° 面上的相位一致性保持在 ±10° 内。
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作者信息：
王娟1，杨雪霞1，顾怡敏2，姚羽2
（1.上海大学 通信与信息工程学院，上海 200444；
2.华为技术有限公司，上海 201206）
