本帖最后由 youchad 于 2013-12-14 19:56 编辑
一）注意事项天线罩的设计主要是降低其对产品灵敏度和雷达天线波形图的影响。天线罩产生的任何反射信号都会降低雷达成品性能。相对于简单的多普勒雷达，天线罩的优劣对FMCW雷达更加重要，因为天线罩的反射信号通过FM信号影响到IF输出，以下2两点需要特别注意。
1.天线罩厚度 天线罩材料的波长file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg 是一个重要参数。微波在通过天线罩时，其波长会比空气中要短，具体数值取决于材料的电容率file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg (即介电常数)。在此不便对阻抗变换的物理原理进行详细阐述，不过我们可以得出结论：
最佳的天线罩厚度为file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg，此时天线罩对微波而言相当于“透明的”。
file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg (1)
Fc 24.125GHz
Co 光速(3 * 108 m/s)
file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg 24GHz微波在真空中的波长
file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg 天线罩材料相对介电常数
file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.jpg (2)
file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.jpg 在天线罩材料中的波长
file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.jpg (3)
Tm最佳的天线罩厚度(基于24.125GHz微波而言)
以聚碳酸酯(Polycarbonate)为例
该材料的介电常数file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg=2.9，由公式(3)可得
file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.jpg
天线罩与微波天线的距离
两者之间合理的距离有助于降低天线罩对信号的反射，当然我们无法达到完美。我们的目标是让反射回来的微波跟天线发送的微波在同一个相位。
file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.jpg(4)
dm 最佳的天线罩与微波天线的距离(基于24.125GHz微波而言)
设计时应当避免两者距离小于6.2mm, 大于6.2mm无关紧要。
2.抗震性 正如上文所述，我们无法设计完美的天线罩。所以，微波天线和天线罩之间的相对运动(即震动)会在微波天线发生较大的电平信号。这些信号和运动物体产生的多普勒信号很相似，因此有可能会导致雷达出现误报。
综上，雷达的结构设计应该避免或者减少天线罩和天线之间的相对运动。
二）适用的天线罩材料天线罩材料必须是干燥而且是电绝缘的。请勿使用含有金属或者碳颗粒的涂料或者油漆。
材料的介电常数file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg是已知的，以便计算最佳厚度。
选择消耗因素tanfile:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.jpg较低的材料，以降低微波信号的衰减。
通常情况下，只有在超过100MHz的情况下，介电常数file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg和消耗因素tanfile:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.jpg才会特别说明。高频率情况下，介电常数file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg会相对小一些。不同的材料，这两个参数可能会有很大不同。请咨询您的供应商了解所用材料的具体参数。
天线罩常用的材料 | 介电常数file:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg | 消耗因素tanfile:///C:/Users/1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.jpg |
| 聚碳酸酯 (Polycarbonate) | 2.9 | 0.012 |
| ABS | 2.0 – 3.5 | 0.00500 – 0.0190 |
| PEEK | 3.23 | 0.0048 |
| Teflon (PTFE) | 2.0 | <0.0002 |
| Plexiglass | 2.6 | 0.009 |
| Glass (Corning 7059) | 5.75 | 0.003 |
| Ceramics (Alumina 98%) | 9.8 | 0.0005 |
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注：表中数值仅供参考。
结论
© 请勿使用金属外壳
© 请勿使用含有金属或者碳颗粒的涂料或者油漆
© 天线罩与微波天线的距离应>=6.2mm
© 最佳天线罩材料为聚碳酸酯(Polycarbonate)或者ABS
© 最佳天线罩厚度为3-4mm
© 应避免微波天线和天线罩之间的相对运动(即震动)，以防产生干扰信号影响最终测量结果
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24GHZ雷达传感器天线罩设计指南.pdf
