短距车载雷达天线制造技术

短距车载雷达天线，包括一介质基板，所述介质基板上刻蚀有1*N的微带天线阵列结构，所述微带天线阵列结构包括N个等间距并排均布的微带贴片，N为偶数，每个所述微带贴片上均设有分微带馈线，所述分微带馈线均连接于水平微带馈线上，所述水平微带馈线的中间设有垂直微带馈线，所述水平微带馈线上与每个分微带馈线连接的枝节处均设有阻抗变换线。本发明专利技术的微带天线阵列结构是一单层结构，从而制备比较简单。同时设置阻抗变换线来达到阻抗匹配的目的，实用可靠。

【技术实现步骤摘要】
短距车载雷达天线
本专利技术属于雷达和汽车电子
，涉及一种短距车载雷达天线。
技术介绍
随着人民生活质量的不断提高，家用轿车是越来越多。一方面来讲，家用轿车的普及的确可以让我们的生活变得更加的便利；但是，另一方面它也带来了严重的交通安全问题。一份戴姆勒-克莱斯勒公司的调查研究报告显示，在开车的过程中如果驾驶员有0.5秒的提前警告时间，大约60％的追尾事故可以避免，如果提前1秒可以预判，那么90％的追尾事故将不会发生。如果一辆车上装有防撞的报警系统的话，交通事故可以减少73％。车载防撞雷达系统作为一种主动安全的防御方式越来越受到人们的关注。目前，车载防撞雷达天线的工作频段一般为24GHz频段，35GHz频段，77GHz频段。而35GHz附近军工频段较多，77GHz对器件的要求又比较苛刻，所以本文设计的应用于汽车防撞雷达的频段选为24GHz频段。根据我国工业和信息化部在2012年发布的《工业和信息化部关于发布24GHz频段短距车载雷达设备使用频率的通知》，24GHz短距车载雷达频段使用的频率为24.25-26.65GHz,发射信号带宽至少为500MHz。本文所设计的微带车载雷达天线的谐振频率为24.8GHz。对于汽车防撞雷达的天线部分，国内外有不少的设计方案了，但大多为线极化(SlovicM,JokanovicB,KolundzijaB.Highefficiencypatchantennafor24GHzanticollisionradars[C].TelecommunicationsinModernSatellite,CableandBroad-castingservices,7thInternationalConferenceon,2005:20-23)。在毫米波频段，雨雾等空中水凝物对电磁波后向散射形成的雨雾杂波严重影响了雷达的探测精度(胡志慧，姜永华，李娜，凌祥。ka波段宽带圆极化微带天线及阵列的设计[J]弹箭与制导学报2013.33:129-133)。对比于单一的线极化波，圆极化具有抗雨雾干扰的能力和抑制多径反射的优势，从而可以减弱雨雾对雷达探测性能的影响。目前已经有多种应用于汽车防撞雷达的圆极化微带天线，但是效果并不好。例如陈冰洁的应用于车载防撞雷达的圆极化微带天线阵列就存在圆极化带宽在窄，天线加工复杂的缺点。当然，也有像胡志慧等人在Ka波段宽带圆极化微带天线及阵列设计中设计缝隙耦合天线一样高轴比的带宽的天线，这种天线更加容易形成圆极化，但是一般需要两层甚至多层介质板，加工工艺要求较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种加工工艺和成本不高且更加实用的一种短距车载雷达天线。本专利技术采用的技术方案是：短距车载雷达天线，包括一介质基板，其特征在于：所述介质基板上刻蚀有1*N的微带天线阵列结构，所述微带天线阵列结构包括N个等间距并排均布的微带贴片，N为偶数，每个所述微带贴片上均设有分微带馈线，所述分微带馈线均连接于水平微带馈线上，所述水平微带馈线的中间设有垂直微带馈线，所述水平微带馈线与垂直微带馈线共同组成功分器，所述水平微带馈线上与每个分微带馈线连接的枝节处均设有阻抗变换线。本专利技术的微带天线阵列结构是一单层结构，从而制备比较简单。同时设置阻抗变换线来达到阻抗匹配的目的，实用可靠。进一步，所述微带贴片是一矩形贴片，矩形贴片的对角处设有倒角结构，形成圆极化微带天线。进一步，所述微带贴片的中间位置处开设有一T型缝隙，所述T型缝隙由竖直矩形缝隙和水平矩形缝隙连通组成。本专利技术设置T型缝隙的目的在于增加带宽。进一步，所述水平矩形缝隙的宽边是y轴对称设置，y轴与水平微带馈线平行并朝右设置，长边的左侧端部位于y轴负半轴的-d1位置处，轴中心是矩形贴片的中心处。进一步，所述竖直矩形缝隙的长边是y轴对称设置，宽边的位于y轴负半轴的-d1位置处。进一步，所述分微带馈线垂直连接于微带贴片宽边的中间处。进一步，所述微带贴片在分微带馈线的两侧均开设有矩形缝隙，来达到阻抗匹配的目的。进一步，所述阻抗变换线为四分之一波长阻抗变换器。进一步，所述介质基板的一面上按照阵列结构覆铜，另一面则完全覆铜，用于做无限大接地平面。进一步，所述微带贴片的个数N＝8，微带贴片的宽度为3.6mm，长度为3.84mm；矩形缝隙的宽度为0.04mm，长度为0.51mm；水平矩形缝隙的宽度为0.06mm，长度为0.53mm，分微带馈线的宽度为0.54mm，竖直矩形缝隙的宽度为0.09mm，长度为0.64mm；倒角结构边长为0.64mm；微带贴片间的间距8.41mm，阻抗变换线的长度为2.1mm，靠近垂直微带馈线的两阻抗变换线的宽度为0.85mm，其余阻抗变换线的宽度为1.56mm，垂直微带馈线的宽度为1.21mm，水平微带馈线的宽度为0.64mm，x轴负半轴的d1取值为0.02mm；介质基板的材料为rogers5880，介电常数2.2，材料的厚度为0.508mm。本专利技术有益效果：本专利技术中的微带天线阵列结构为单层结构，从而制备比较简单。阵列结构的阻抗带宽2.2GHz，轴比带宽为470MHz，增益为15.54dB,而且E面方向图的半功率波瓣宽度为10°，H面的半波瓣宽度为76°，实用可靠。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的微带贴片的结构视图。图3(a)为本专利技术的微带贴片仿真S参数曲线。图3(b)为本专利技术的微带贴片仿真Smith圆图。图3(c)为本专利技术的微带贴片仿真轴比曲线图。图3(d)为本专利技术的微带贴片增益与方向性视图。图4(a)为本专利技术的微带车载雷达天线S11仿真结果。图4(b)为本专利技术的微带车载雷达天线S11实物测试结果。图4(c)为本专利技术的微带车载雷达天线S11仿真与实测结果对比。图4(d)为本专利技术的微带车载雷达天线仿真轴比曲线图。图5(a)为本专利技术的微带车载雷达天线HFSS仿真增益图。图5(b)为本专利技术的车载雷达天线归一化实测辐射方向图。具体实施方式下面结合具体实施例来对本专利技术进行进一步说明，但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本专利技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。如图1所示，短距车载雷达天线，包括一介质基板1，所述介质基板1上刻蚀有1*8的微带天线阵列结构，整个介质板长70.94mm,宽为14.72mm。所述微带天线阵列结构包括8个等间距k＝8.41mm并排均布的微带贴片2，每个所述微带贴片2上均设有宽度为W3＝0.54mm的分微带馈线21，所述分微带馈线21均连接于宽度为w100的水平微带馈线3上，所述水平微带馈线3的中间设有宽度为w50＝1.21mm的垂直微带馈线4，并且用w100＝0.64mm的水平微带馈线与垂直微带馈线4共同组成功分器，达到功分的效果。所述水平微带馈线3上与每个分微带馈线21连接的枝节处均设有长度为k1＝2.1mm的阻抗变换线5，接近所述垂直微带馈线4的两阻抗变换线5为宽度为wb＝1.56mm的四分之一波长阻抗变换器，其余阻抗变换线5为宽度为wa＝0.85mm的四分之一波长阻抗变换器。本专利技术所述的微带贴片2的间距设置为大约1个介质波长的长度，用k来表示。整个微带车载雷达天线的馈电点即垂直微带馈线4在整个阵列的中间，为了使整个阵列实现阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
短距车载雷达天线，包括一介质基板，其特征在于：所述介质基板上刻蚀有1*N的微带天线阵列结构，所述微带天线阵列结构包括N个等间距并排均布的微带贴片，N为偶数，每个所述微带贴片上均设有分微带馈线，所述分微带馈线均连接于水平微带馈线上，所述水平微带馈线的中间设有垂直微带馈线，所述水平微带馈线与垂直微带馈线共同组成功分器，所述水平微带馈线上与每个分微带馈线连接的枝节处均设有阻抗变换线。

【技术特征摘要】
1.短距车载雷达天线，包括一介质基板，其特征在于：所述介质基板上刻蚀有1*N的微带天线阵列结构，所述微带天线阵列结构包括N个等间距并排均布的微带贴片，N为偶数，每个所述微带贴片上均设有分微带馈线，所述分微带馈线均连接于水平微带馈线上，所述水平微带馈线的中间设有垂直微带馈线，所述水平微带馈线与垂直微带馈线共同组成功分器，所述水平微带馈线上与每个分微带馈线连接的枝节处均设有阻抗变换线。2.根据权利要求1所述的短距车载雷达天线，其特征在于：所述微带贴片是一矩形贴片，矩形贴片的对角处设有倒角结构，形成圆极化微带天线。3.根据权利要求2所述的短距车载雷达天线，其特征在于：所述微带贴片的中间位置处开设有一T型缝隙，所述T型缝隙由竖直矩形缝隙和水平矩形缝隙连通组成。4.根据权利要求3所述的短距车载雷达天线，其特征在于：所述水平矩形缝隙的宽边是y轴对称设置，y轴与水平微带馈线平行并朝右设置，长边的左侧端部位于y轴负半轴的-d1位置处，轴中心是矩形贴片的中心处。5.根据权利要求4所述的短距车载雷达天线，其特征在于：所述竖直矩形缝隙的长边是y轴对称设置，宽边的位置位于y轴负半轴的-d1位置处。6.根据权利要求5所述的短距车载雷达天线，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿友林，左全河，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33