ZHCAB94 August 2021 AWR1243 , AWR1443 , AWR1642 , AWR1843 , AWR1843AOP , AWR2243 , AWR2944 , AWR6443 , AWR6843 , AWR6843AOP , AWRL1432 , AWRL6432 , IWR1443 , IWR1642 , IWR1843 , IWR2243 , IWR2944 , IWR6243 , IWR6443 , IWR6843 , IWR6843AOP , IWRL6432 , IWRL6432AOP
5 雷达天线罩设计和仿真
本节重点介绍了使用 IWR6843 ISK 型天线执行的一些雷达天线罩设计和仿真，其中以球形雷达天线罩为例进行研究。本节比较了采用和未采用雷达天线罩的远场天线辐射方向图。此仿真使用 IWR6843 ISK EVM 的派生设计。
图 5-1 至图 5-4 显示了 3D EM 场求解器工具（例如 Ansys 的 HFSS）中的雷达天线罩仿真图片。
图 5-1 球形雷达天线罩 HFSS 模型：37.44mm 外半径
图 5-3 较小的球形 HFSS 模型：PCB 半透明视图的对应尺寸和放置
图 5-2 球形雷达天线罩 HFSS 模型：18.24mm 外半径
图 5-4 较大的球形 HFSS 模型：PCB 半透明视图的对应尺寸和放置图 5-5 显示了球形雷达天线罩设计，其半径是根据天线孔径尺寸和所需的视场要求进行选择的。在本例中，设计针对 ±70° 方位角和 ±40° 仰角视场进行了优化。所选曲率半径针对 λ0/2 的整数倍进行了优化。于分析目的，使用了 ABS-HG_FR 材料，Dk 为 2.8，Df 为 7.90E-03。
图 5-5 雷达天线罩曲率半径基于天线孔径和 FoV 要求以下各图显示了大小为 λ0/2 整数倍（18.24mm、31.2mm、37.44mm）的各种外半径的仿真天线辐射方向图（具有最佳厚度），并与未采用雷达天线罩情况下的方向图进行了比较。对于 TX 图，显示了 IWR6843 的三个发送器，同样，对于 RX 图，以不同的颜色显示了四个接收器。比较时还分析了方位角和仰角等方面。根据在 FoV 边缘的天线方向图和天线增益中看到的纹波，31.2mm 的半径似乎是该设计的最佳选择。预计会有大约 2-3dB 的双向损耗，需要在系统链路预算分析中加以考虑。
图 5-6 未采用雷达天线罩情况下的辐射方向图（Tx，方位角）
图 5-7 采用半径为 18.24mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Tx，方位角）
图 5-8 采用半径为 37.44mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Tx，方位角）
图 5-9 采用半径为 32.64mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Tx，方位角）
图 5-10 未采用雷达天线罩情况下的辐射方向图（Rx，方位角）
图 5-11 采用半径为 18.24mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Rx，方位角）
图 5-12 采用半径为 37.44mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Rx，方位角）
图 5-13 采用半径为 32.64mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Rx，方位角）以下各图显示了对仰角视场进行的类似分析。对于 ±40° 仰角视场，由于存在雷达天线罩，可以看到极小的纹波影响。
图 5-14 未采用雷达天线罩情况下的辐射方向图（Tx，仰角）
图 5-15 采用半径为 18.24mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Tx，仰角）
图 5-16 采用半径为 37.44mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Tx，仰角）
图 5-17 采用半径为 32.64mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Tx，仰角）
图 5-18 未采用雷达天线罩情况下的辐射方向图（Rx，仰角）
图 5-19 采用半径为 18.24mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Rx，仰角）
图 5-20 采用半径为 37.44mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Rx，仰角）
图 5-21 采用半径为 32.64mm 的雷达天线罩情况下的辐射方向图（Rx，仰角）