面向高炉料面监测的宽带微带阵列天线设计

摘要

针对高炉雷达高分辨率成像和高集成度的设计需求,设计了一种宽带微带阵列天线。通过寄生贴片和空气层的设计展宽天线带宽,将多输入多输出雷达与合成孔径雷达成像原理相结合,设计了线性多输入多输出阵列。通过波数域成像算法,对模拟料线进行了近场仿真成像实验。实验结果表明,天线主瓣方向增益可达14.05 dBi,反射系数小于-10 dB,绝对带宽为5.25 GHz,工作频率为20.67~25.92 GHz。距离向分辨率较现有高炉雷达提高至3 cm,模拟料线成像的方位向平均误差为0.008 m,距离向平均误差约为0.0011 m。与传统微带阵列天线相比,此天线有效地拓宽了带宽,距离向分辨率比传统高炉雷达高,可以准确地获得模拟料线形状信息,对高炉料面监测有工程应用价值。