随着汽车工业和社会的发展，在未来几十年里，汽车将获得与人类相似的能力，在无法预测的环境中自主安全驾驶，无人驾驶汽车将逐渐取代由人类驾驶的普通汽车；在这个从普通汽车到无人驾驶汽车过渡的过程中，毫米波防撞雷达作为无人驾驶汽车的“眼睛”，其具有稳定的探测性能，不受被测物体表面形状、颜色等因素影响；对大气紊流、气涡流等具有适应性，可以保证雷达探测系统在任何天气情况下正常运行，非常适合公路交通探测环境。
1.汽车防撞雷达介绍
应用于汽车的防撞雷达一般工作在两个频段：24GHz-24.25GHz和76GHz-81GHz；工作在24GHz频段的防撞雷达一般安装在汽车后向，实现盲区监测（BSD），变道辅助（LCA）以及倒车侧向警告（RCTA）等功能；工作在76GHz-81GHz频段的毫米波防撞雷达一般安装在汽车前向，用于实现自适应巡航（ACC），紧急制动（AEB）等功能。汽车防撞雷达不同功能覆盖区域如图1所示：
图1 防撞雷达波束覆盖区域示意图
本文所介绍的波束赋形阵列天线工作在77GHz-79GHz，作为安装在汽车后向毫米波防撞雷达的一部分，用于实现BSD，LCA和RCTA功能；相对实现同样功能工作在24GHz的防撞雷达，工作在77GHz频率的雷达具有更高的速度探测精度，更远的探测距离，更好的目标探测分辨率以及更小的尺寸，更易集成在后保险杠或汽车尾灯中等优势。
2波束赋形阵列天线的设计
2.1串馈微带贴片阵列天线
微带天线具有低剖面，重量轻，便于加工，成本低廉，易于与微波电路集成等优点；将微带贴片天线串联馈电组成驻波线阵，能够满足高增益低副瓣等要求，适合用作毫米波防撞雷达天线。
2.1.1理论分析
微带贴片天线可看做一个场量在横向没有变化的开路谐振器[2]，其辐射场由贴片长度方向两侧开路缝隙产生，如图2所示
图2 矩形微带贴片天线
通过微带传输线将贴片串联组成串馈驻波阵，贴片间距为；其示意图如图3所示
图3 串馈微带贴片线阵结构示意图
在串馈微带贴片阵列中，每个贴片天线的宽度正比于贴片天线等效导纳，而等效导纳又正比于该贴片的激励功率；因此通过并调节线阵中每个贴片的宽度，可以改变该天线的激励功率，从而实现线阵激励的锥削分布，满足防撞雷达天线在俯仰面对于低副瓣的要求。
2.1.2 仿真设计
根据增益与波束宽度的要求确定该串馈微带贴片线阵单元数为10，副瓣电平小于-20dB；采用厚度为5mil的RO3003介质基板，经理论分析与仿真软件优化。仿真模型如图4所示
