路側(cè)雷達(dá)應(yīng)用于高速公路場(chǎng)景，對(duì)路上行駛的高動(dòng)態(tài)車(chē)輛進(jìn)行全面探測(cè)，路側(cè)雷達(dá)要保障高速公路行駛車(chē)輛在全天候全天時(shí)條件下的精準(zhǔn)捕捉和跟蹤，實(shí)時(shí)捕捉出現(xiàn)的異常事件信息，路側(cè)雷達(dá)往往要具備：作用距離遠(yuǎn)，角度分辨率高，測(cè)角精度高等高要求。
基于路側(cè)雷達(dá)以上高要求，路側(cè)雷達(dá)采用何種天線才是最適合的呢？目前路側(cè)雷達(dá)有三種天線形式，一種是采用喇叭天線形式，第二種是采用微帶天線形式，第三種是采用波導(dǎo)天線形式。三種天線的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段不同，利用三種天線設(shè)計(jì)雷達(dá)所得到的目標(biāo)檢測(cè)實(shí)時(shí)性、角度精度、雷達(dá)作用距離等均不同。
采用喇叭天線形式，天線波束角度寬，損耗小，故天線效率高，為適應(yīng)高速公路應(yīng)用場(chǎng)景，喇叭天線要通過(guò)縮小波束寬度，一般采用增加透鏡面來(lái)提高角度分辨率，另外還需配備持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的云臺(tái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)角度測(cè)量，雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的實(shí)時(shí)性較差。
采用微帶天線形式，天線陣子做在電路板上，天線波束角度寬，損耗很大，故天線效率低。為適應(yīng)高速公路應(yīng)用，微帶天線往往采用虛擬孔徑技術(shù)提高角度分辨率，但受高頻電路板制造工藝、加工精度等限制，綜合考慮微帶天線的收發(fā)天線數(shù)量、主瓣副瓣比、增益、柵瓣等設(shè)計(jì)指標(biāo)，微帶天線的實(shí)孔徑尺寸通常較小，故微帶天線的角度分辨率較低，一般在2度以上，而采用微帶天線開(kāi)發(fā)出的路側(cè)雷達(dá)的穩(wěn)定最大作用距離（目標(biāo)RCS＠10m2）也大概做到接近500m。
采用波導(dǎo)天線形式，天線采用無(wú)數(shù)微小的裂縫式輻射孔，天線波束角度小，損耗小，故天線效率很高。波導(dǎo)天線與喇叭天線的效率相當(dāng)，但兩者的效率均遠(yuǎn)高于微帶天線形式。波導(dǎo)天線波束角度小，其角度分辨率高，可達(dá)到小于1度的角度分辨率，能實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)角。同時(shí)由于天線效率高，路側(cè)雷達(dá)輸出相同的有源發(fā)射功率，則波導(dǎo)天線形式路側(cè)雷達(dá)的作用距離遠(yuǎn)大于微帶天線形式的路側(cè)雷達(dá)，測(cè)角精度也高于微帶天線形式的路側(cè)雷達(dá)。當(dāng)前，波導(dǎo)天線路側(cè)雷達(dá)面臨的主要難點(diǎn)是天線加工困難，成本偏高，但只要突破了天線加工關(guān)鍵技術(shù)，波導(dǎo)天線形式路側(cè)雷達(dá)就可以大量應(yīng)用于高速公路應(yīng)用場(chǎng)景。
針對(duì)高速公路對(duì)路側(cè)雷達(dá)的高要求，綜合比較以上三種天線形式，我們認(rèn)為只有波導(dǎo)天線形式路側(cè)雷達(dá)才是最適合高速公路應(yīng)用場(chǎng)景的，才能真正解決高速公路面臨的一些突發(fā)事件不能實(shí)時(shí)捕捉的痛點(diǎn)。
下列對(duì)比表可供參考。
三種天線形式的路側(cè)雷達(dá)技術(shù)對(duì)比表
波導(dǎo)天線 | 喇叭天線 | 微帶天線 | |
天線結(jié)構(gòu) | 微小裂縫式輻射孔 | 喇叭形金屬結(jié)構(gòu)，需配透鏡和云臺(tái) | 電路板上的天線陣子 |
波束角度 | 小 | 寬 | 寬 |
損耗 | 小 | 小 | 大 |
天線效率 | 高 | 高 | 低 |
角度分辨率 | 高（<1°） | 中等（需增加透鏡提高） | 低（≥2°） |
測(cè)角精度 | 高 | 較低（依賴(lài)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)精度，實(shí)時(shí)性差） | 低 |
作用距離 | 在相同有源發(fā)射功率下，感應(yīng)距離遠(yuǎn)大于微帶天線 | 感應(yīng)距離遠(yuǎn)大于微帶天線 | 穩(wěn)定最大感應(yīng)距離（目標(biāo) RCS＠10m2）接近 500m |
主要優(yōu)勢(shì) | 波束角度小、角度分辨率和測(cè)角精度高、感應(yīng)距離遠(yuǎn)、效率高、產(chǎn)品功耗低 | 感應(yīng)距離遠(yuǎn)、損耗小、效率高 | 結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，基于電路板設(shè)計(jì)，成本低 |
主要不足 | 加工難度大、成本偏高 | 需配備轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)，產(chǎn)品功耗大、目標(biāo)跟蹤實(shí)時(shí)性差 | 損耗大、效率低、角度分辨率較低、產(chǎn)品功耗大、感應(yīng)距離近 |
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