The design of ISM-band radar antenna for small boat's trajectory tracking

机译：小船轨迹跟踪的ISM波段雷达天线设计

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This paper discusses about the design of a specific radar antenna at ISM frequency band. The overall radar system will be utilized as a trajectory generator for a developed autonomous chaser boat prototype in which the radar antenna was designed to meet this requirement. Fresnel Zone free-space calculation revealed that the radar antenna should be placed at the lake side with a minimum height of 2.5 m. By considering the possible size and distance of the tracked boat, the required radar antenna vertical beamwidth for sufficient elevation coverage is at least 26°. Further design process in relation to desired azimuth tracking resolution revealed that the required horizontal beamwidth is less than 15°. A 4×8 microstrip array antenna was designed by simulations to meet these requirements. The simulation results revealed that the 3dB horizontal beamwidth was 12.2° and the 3dB vertical beamwidth was 160°. Two 4×8 microstrip array antennas were fabricated by utilizing the simulated design, one as transmitting antenna and the other as receiving antenna. Then, the overall performances were justified by experimental antenna measurements. The simulation and measurement results showed that the designed radar antenna can operate at ISM band with sufficient 3dB horizontal beamwidth of less than 15°.

机译：本文讨论了在ISM频段上特定雷达天线的设计。整个雷达系统将用作已开发的自动追赶艇原型的轨迹发生器，其中雷达天线的设计就是为了满足这一要求。菲涅耳区自由空间计算表明，雷达天线应放置在湖侧，最小高度为2.5 m。考虑到被跟踪船只的可能尺寸和距离，足够的仰角覆盖范围所需的雷达天线垂直波束宽度至少为26°。关于所需方位跟踪分辨率的进一步设计过程表明，所需的水平波束宽度小于15°。通过仿真设计了4×8微带阵列天线以满足这些要求。仿真结果表明，水平方向的3dB波束宽度为12.2°，垂直方向的3dB波束宽度为160°。利用仿真设计制作了两根4×8微带阵列天线，一个为发射天线，另一个为接收天线。然后，通过实验天线测量证明整体性能是合理的。仿真和测量结果表明，所设计的雷达天线可以在ISM频段工作，水平波束宽度小于15°的3dB。

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来源
《2017 15th International Conference on Quality in Research : International Symposium on Electrical and Computer Engineering》|2017年|96-100|共5页
会议地点 Nusa Dua(ID)
作者
Karlisa Priandana; Benyamin Kusumoputro; Eko Tjipto Rahardjo;
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作者单位

Department of Electrical Engineering, Universitas Indonesia, Depok, Indonesia;

Department of Electrical Engineering, Universitas Indonesia, Depok, Indonesia;

Department of Electrical Engineering, Universitas Indonesia, Depok, Indonesia;

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会议组织
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Radar antennas; Antenna measurements; Microstrip antenna arrays; Antenna radiation patterns; Radar tracking;

机译：雷达天线;天线测量;微带天线阵列;天线辐射方向图;雷达跟踪;;

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The design of ISM-band radar antenna for small boat's trajectory tracking

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