应用于车载雷达的收发复用天线结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于车载雷达的收发复用天线结构，包括由N个天线阵元排列组成的天线阵列，以及加权网络和均为M个的电桥、功分器，其中：电桥用于初次分配M个连续的阵元功率，并将分配后的其中一部分功率传至加权网络，将另一部分功率传至功分器；功分器用于对接收的功率进行二次分配；加权网络用于将电桥传输的功率和剩余的（N-M）个阵元的功率一起进行加权，形成一副发射天线，同时还用于将功分器二次分配后的功率进行加权，形成两副接收天线。本实用新型专利技术利用电桥解决收发隔离问题，再用功分器复用减少接收波瓣宽度，从而通过阵元复用的方式缩小了雷达天线面积，很好地满足了车载雷达天线小型化的要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及一种车载雷达天线，具体设及的是一种应用于车载雷达的收发复 用天线结构。
技术介绍
目前采用最多的车载雷达天线如图1所示。在其技术中，假设有M+2N(MM，NM) 个阵元天线，一列天线为一个阵元，阵元分别为Tl、T2……TM、R11、R12……R1N、R21、 R22……R2N，其中阵元T1、T2……TM按某种规律加权形成一副T发射天线，阵元间距为d，则 其方位波束宽度为： 其中，A为波长，M为阵元个数，d为阵元之间的间距。 阵元R1UR12……RlN按某种规律加权形成一副Rl接收天线，阵元R2UR22……R2N 按相同规律加权形成一副R2接收天线，则天线R1、R2的方位波束宽度为：其中，A为波长，N为阵元个数，d为阵元之间的间距。[000引雷达天线的波束角与雷达的孔径相关，而雷达孔径从某种意义上与雷达尺寸等 效，即有效尺寸越大，则孔径越大，波束角越窄。对于车载雷达，要求波束角尽可能的窄，W 集中能力探测更远的距离，减少杂波干扰。但是由于车载雷达安装位置面积有限，运就要求 雷达尺寸尽可能的小。同时，车载雷达的体制决定了雷达天线必须满足同时收发的要求，因 此在孔径有限的条件下，收发天线又各自占用一部分孔径，从而导致收发天线的有效孔径 变小。 由此可见，现有的车载雷达天线由于不能同时确保较小的天线波束角和雷达天线 尺寸，因而并不能很好地满足车载雷达的安装与测量要求。
技术实现思路
针对上述现有技术的技术不足，本技术提供了一种应用于车载雷达的收发复 用天线结构，可W同时满足车载雷达尺寸小和天线波束宽度窄的要求。 为实现上述目的，本技术解决问题的技术方案如下： 应用于车载雷达的收发复用天线结构，其特征在于，包括由N个天线阵元排列组成 的天线阵列，W及加权网络和均为M个的电桥、功分器，KM< N，其中： 电桥，与N个天线阵元中M个连续的阵元一一对应连接，用于初次分配天线阵元功 率，并将分配后的其中一部分功率传至加权网络，将另一部分功率传至功分器； 功分器，用于对接收的功率进行二次分配； 加权网络，用于将电桥传输的功率和剩余的(N-M)个阵元的功率一起进行加权，形 成一副发射天线，同时还用于将功分器二次分配后的功率进行加权，形成两副接收天线。所述电桥为90度电桥或180度电桥。所述功分器为Wi Ikinson功分器、直接禪合式定向禪合器、分支线禪合器、Lange禪 合器和混合环禪合器中的任意一种或几种。 与现有技术相比，本技术具有W下有益效果： 本技术设计合理、结构巧妙，其设置电桥和功分器，从而在将天线阵元信号通 过电桥和功分后进行加权复用的方式，重新组合成了 3副天线，包括1副发射天线和2副接收 天线。利用电桥解决收发隔离问题，再用功分器复用减少接收波瓣宽度，如此一来，通过运 种复用了阵元的方式，一方面，本技术可W增加发射及接收天线的有效孔径，减小了波 瓣角；另一方面，其还可W将整个天线面的有效孔径缩到最小，从而使雷达尺寸尽可能的 小，解决了天线波束角和雷达尺寸的矛盾。因此，本技术在有效确保了天线波束宽度较 小的同时，还尽量减小了雷达的体积，方便安装和使用，因而不仅很好地满足了车载雷达安 装和测试的要求，而且在优化车载雷达性能的同时，还降低了生产的成本。【附图说明】 图1为现有车载雷达接收天线的示意图。图2为本技术所述的车载雷达接收天线的示意图。 图3为本技术所述的一种车载雷达接收天线的实施示意图。【具体实施方式】 下面结合【附图说明】和实施例对本技术作进一步说明，本技术的方式包括 但不仅限于W下实施例。 如图2所示，本技术提供了一种车载雷达收发复用天线，其包括天线阵列、电 桥、功分器和加权网络，其中： 所述的天线阵列由N个天线阵元排列组成，N大于1，并且相邻的天线阵元之间的间 距为d。 所述的电桥为M个，KM < N，与N个天线阵元中M个连续的阵元一一对应连接，用于 将天线阵元的功率按照等分或不等分的规律分配成两份，并且保证两个端口之间的隔离 度;本实施例中，所述的电桥为90度电桥或180度电桥。 所述的功分器与电桥数量相同，并且一一对应连接，其用于将电桥分配后的天线 阵元功率再次至少分配成两份;本实施例中，功分器为Wilkinson功分器、直接禪合式定向 禪合器、分支线禪合器、Lange禪合器或混合环禪合器。 所述的加权网络用于M个阵元的其中一部分功率和剩余的（N-M)个阵元的功率一 起进行加权，形成一副发射天线，同时还用于将功分器二次分配后的功率进行加权，形成两 副接收天线。 下面W-个实例对本技术的结构设计及实现方式进行说明。 如图3所示，W7阵元天线为例说明，一列天线为一个阵元，阵元间距为半波长，最 终合成1个新的发射天线和2个新的接收天线，每一列阵元由连接的电桥将天线阵元接收到 的信号分成两份，分别为 A11、A12、A21、A22、A31、A32、A41、A42、A51、A52、A61、A62、A71、A72。 将All、A21、A31、A41、A51、A61、A71按比例加权移相，形成发射天线T。同时，将A12、 A22、A32、A42、A52、A62、A72^;：路信号再由功分器分成两份A121、A122、A221、A222、A321、 A322、A421、A422、A521、A522、A621、A622、A721、A722。 然后，利用加权网络，将A121、A221、A321、A421、A521、A621、A721按比例加权相移， 形成接收天线Rl，同时，将A122、A222、A322、A422、A522、A622、A722按相似的规律加权，形成 接收天线R2。 运样就构成了一副新的发射天线T和两副新的接收天线R1、R2,其中，发射天线T由 Al~A7列天线阵元组成，接收天线Rl由Al~A6列天线阵元组成(阵元A7的权重为零），接收 天线R2由第A2~A7列天线阵元组成(阵元Al的权重为零）。发射天线孔径为3.5个波长，因此 其波束宽度为17°，接收天线RUR2)孔径为3个波长，因此其波束宽度大约20°。整个天线面 的长度仅为3.5波长。 本技术在天线设计方面，虽然结构简单，且实现方式也不复杂，但是并不容易 想到，其细节上的考虑和设计，紧密性非常强，而由细节构成的整体也大幅优化了车载雷达 天线的性能，使得车载雷达天线具备了良好的收发复用功能，从而为满足车载雷达的测量 和安装要求提供了良好的铺垫。 上述实施例仅为本技术的优选实施方式之一，不应当用于限制本技术的 保护范围，凡在本技术的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色， 其所解决的技术问题仍然与本技术一致的，均应当包含在本技术的保护范围之 内。【主权项】1. 应用于车载雷达的收发复用天线结构，其特征在于，包括由N个天线阵元排列组成的 天线阵列，以及加权网络和均为Μ个的电桥、功分器，1〈M < N，其中： 电桥，与N个天线阵元中Μ个连续的阵元一一对应连接，用于初次分配天线阵元功率，并 将分配后的其中一部分功率传至加权网络，将另一部分功率传至功分器； 功分器，用于对接收的功率进行二次分配； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用于车载雷达的收发复用天线结构，其特征在于，包括由N个天线阵元排列组成的天线阵列，以及加权网络和均为M个的电桥、功分器，1<M≤N，其中：电桥，与N个天线阵元中M个连续的阵元一一对应连接，用于初次分配天线阵元功率，并将分配后的其中一部分功率传至加权网络，将另一部分功率传至功分器；功分器，用于对接收的功率进行二次分配；加权网络，用于将电桥传输的功率和剩余的（N‑M）个阵元的功率一起进行加权，形成一副发射天线，同时还用于将功分器二次分配后的功率进行加权，形成两副接收天线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐伟，张建军，
申请(专利权)人：成都安智杰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51