毫米波车载雷达天线以及车载雷达制造技术

本实用新型专利技术提供了一种毫米波车载雷达天线，该毫米波车载雷达天线具有预定的工作波长以及空间波长，包括：多个通过功分器并联连接的天线子阵，其中，多个天线子阵均包含：若干个串联连接的辐射单元，该辐射单元内均具有通过功分器并联连接的三个微带贴片。本发明专利技术的毫米波车载雷达天线，因为采用了多个并联连接的天线子阵，其中，天线子阵包含了若干个串联连接的辐射单元，且该辐射单元内含有并联连接的三个微带贴片，所以，增加了车载雷达天线的工作带宽，使得该车载雷达天线的Q值降低，另外，这样的构造一方面增加了贴片的覆盖率即提高了空间利用率，另一方面，增加了口径辐射效率同时使得车载雷达天线的增益提高。

Millimeter Wave Vehicle Radar Antenna and Vehicle Radar

The utility model provides a millimeter wave vehicle-borne radar antenna, which has a predetermined working wavelength and a space wavelength. The antenna comprises a plurality of antenna subarrays connected in parallel through a power splitter, in which a plurality of antenna subarrays contain several radiation units connected in series and three microstrip patches connected in parallel through a power splitter. Slice. The millimeter wave vehicle-borne radar antenna of the present invention adopts a plurality of parallel connected antenna subarrays, in which the antenna subarrays contain several radiation units connected in series, and the radiation unit contains three microstrip patches connected in parallel. Therefore, the working bandwidth of the vehicle-borne radar antenna is increased, and the Q value of the vehicle-borne radar antenna is reduced. In addition, the construction of this kind of antenna is as follows: On the one hand, the coverage of the patch is increased, that is to say, the space utilization rate is increased. On the other hand, the aperture radiation efficiency is increased and the gain of the vehicle-borne radar antenna is increased.

【技术实现步骤摘要】
毫米波车载雷达天线以及车载雷达
本专利技术涉及车载雷达领域，具体涉及一种毫米波车载雷达天线以及车载雷达。
技术介绍
微带天线是近30年来逐渐发展起来的一类新型天线。早在1953年就提出了微带天线的概念，但并未引起工程界的重视。在50年代和60年代只有一些零星的研究，真正的发展和使用是在70年代。现在无线通信系统需要低剖面、重量轻、高增益天线以及简单的结构，保证可靠性、移动性和效率高的特点。微带天线能够满足这种要求。微带天线的主要特点是加工简单，重量轻、低剖面以及成本低，适合于安装表面或者对高度有要求的平面。这种天线吸收了印刷电路技术所有的优点，加工精度高、成本低、易集成并易于形成复杂的形式。微带天线的这些优点使它们流行于许多领域，如卫星通信、雷达、医疗应用等。微带天线的缺点是频带窄，设计时面临的挑战是如何增加带宽和增益。微带天线通常采用天线阵列的形式，由馈电网络完成天线子阵的幅度和相位激励，以获得需要的天线方向图。目前在车载雷达中使用最广泛的是串馈微带阵列天线，由若干个辐射贴片经传输线串联馈电形成的阵列天线。按照天线理论，天线的工作带宽与馈电形式相关，因此串联馈电形成阵列天线的工作频段很窄，不适于宽频带的应用。另外，由于串联馈电形成阵列天线采用宽度渐变方式进行加权，天线口径效率较低。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种毫米波车载雷达天线以及车载雷达。本专利技术提供了一种毫米波车载雷达天线，该毫米波车载雷达天线具有预定的工作波长以及空间波长，具有这样的特征，包括：多个通过功分器并联连接的天线子阵，其中，多个天线子阵均包含：若干个串联连接的辐射单元，该辐射单元内均具有通过功分器并联连接的三个微带贴片。在本专利技术提供的毫米波车载雷达天线中，还可以具有这样的特征：其中，相邻辐射单元之间的距离为0.5个工作波长。在本专利技术提供的毫米波车载雷达天线中，还可以具有这样的特征：其中，三个微带贴片两两之间的距离均为0.75个空间波长。在本专利技术提供的毫米波车载雷达天线中，还可以具有这样的特征：其中，辐射单元之间通过传输线连接来进行能量分布。在本专利技术提供的毫米波车载雷达天线中，还可以具有这样的特征：其中，天线子阵的个数为3～8个。在本专利技术提供的毫米波车载雷达天线中，还可以具有这样的特征：其中，辐射单元的个数为14～18个。本专利技术提供了一种毫米波车载雷达，具有这样的特征，包括：毫米波车载雷达天线，其中，毫米波车载雷达天线为上述任意一项所述的毫米波车载雷达天线。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的毫米波车载雷达天线，因为采用了多个并联连接的天线子阵，其中，天线子阵包含了若干个串联连接的辐射单元，且该辐射单元内含有并联连接的三个微带贴片，所以，本专利技术的毫米波车载雷达天线通过并联连接的三个微带贴片增加了车载雷达天线的工作带宽，使得该车载雷达天线Q值降低，其中，天线Q值为天线周围的驻波电场能量与磁场能量中的大者与天线辐射功率和损耗功率之和的比值，Q值约小，带宽越宽，另外，这样的构造一方面增加了贴片的覆盖率即提高了空间利用率，另一方面，增加了口径辐射效率同时使得车载雷达天线的增益提高。另外，采用本专利技术的车载雷达天线能够相较于现有技术中雷达天线在增益相同时能够使得车载雷达天线中的贴片的空间利用率增加，且使整个车载雷达天线实现小型化。附图说明图1是本专利技术的实施例中毫米波车载雷达天线的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术毫米波车载雷达天线以及车载雷达作具体阐述。毫米波车载雷达用于检测汽车与其周围物体之间的距离，包括毫米波车载雷达天线10。本专利技术的毫米级车载雷达的适用范围为：汽车自适应巡航、汽车前向碰撞预警、汽车自动紧急刹车、目标识别雷达、无人机防撞、精密跟踪雷达、汽车车位监测和小区门禁系统中的汽车行人监测等领域。图1是本专利技术的实施例中毫米波车载雷达天线的结构示意图。如图1所示，毫米波车载雷达天线10具有预定的工作波长以及空间波长，空间波长λ0＝c/f，其中c为光速，f为工作频率。工作波长εe为印制板等效介电常数。包括3～8个通过功分器11并联连接的天线子阵12。在本实施例中，天线子阵12的个数为3个。3个天线子阵12并联之后与馈电点连接，天线子阵12的空间波长为3.896mm，工作波长为2.25mm。功分器为三分之一功分器。3个天线子阵12的结构相同，均包含14～18个串联连接的辐射单元13。在本实施例中，辐射单元13的个数为16个。16个辐射单元13的结构相同，均含有3个通过功分器11并联连接的微带贴片14。16个辐射单元13之间通过传输线连接来实现能量分布。3个微带贴片14包括一个中心贴片141和二个两侧贴片142。一个辐射单元13中心贴片141与相邻辐射单元13的中心贴片141之间的距离为0.5个工作波长。中心贴片141与二个两侧贴片142之间的距离均为0.75个空间波长。在本实施例中微带贴片14的尺寸为39mm×20mm，厚度为0.127mm。在本实施例中，所有的微带贴片14的面积约占整个车载雷达天线10的面积30％。车载雷达天线10在工作时的增益约为26dBi，相较于现有技术中的雷达天线的增益大约提高了1dBi。实施例的作用与效果根据上述实施例中的毫米波车载雷达天线，因为采用了多个并联连接的天线子阵，其中，天线子阵包含了若干个串联连接的辐射单元，且该辐射单元内含有并联连接的三个微带贴片，所以，本专利技术的毫米波车载雷达天线通过并联连接的三个微带贴片增加了车载雷达天线的工作带宽，使得该车载雷达天线的Q值降低，另外，这样的构造一方面增加了贴片的覆盖率即提高了空间利用率，另一方面，增加了口径辐射效率同时使得车载雷达天线的增益提高。另外，采用上述实施例中的车载雷达天线能够相较于现有技术中雷达天线在增益相同时能够使得车载雷达天线中的贴片的空间利用率增加，且使整个车载雷达天线实现小型化。此外，上述实施例中还涉及到了使用本专利技术的毫米级车载雷达天线的车载雷达，由于该车载雷达天线在同增益时实现小型化，所以，也实现了整个车载雷达的小型化，使得车载雷达更加方便安装，且节省了车载雷达的占用面积。在本实施例中，3个并联连接的天线子阵构成本专利技术的毫米波车载雷达天线，且辐射单元内含有3个串联连接的微带贴片，这样的构造采用了三片微带贴片的并联馈电方式，降低了天线子阵的Q值，提高了天线子阵的工作带宽。另外，单个天线子阵内还包括16个串联连接的辐射单元，辐射单元内含有3个并联连接的微带贴片，这样的设置采用了若干相同微带贴片串并联的馈电方式，提高了天线子阵的口径效率。上述实施方式为本专利技术的优选案例，并不用来限制本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波车载雷达天线，该毫米波车载雷达天线具有预定的工作波长以及空间波长，其特征在于，包括：多个通过功分器并联连接的天线子阵，其中，多个所述天线子阵均包含：若干个串联连接的辐射单元，该辐射单元内均具有通过功分器并联连接的三个微带贴片。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波车载雷达天线，该毫米波车载雷达天线具有预定的工作波长以及空间波长，其特征在于，包括：多个通过功分器并联连接的天线子阵，其中，多个所述天线子阵均包含：若干个串联连接的辐射单元，该辐射单元内均具有通过功分器并联连接的三个微带贴片。2.根据权利要求1所述的毫米波车载雷达天线，其特征在于：其中，相邻所述辐射单元之间的距离为0.5个所述工作波长。3.根据权利要求1所述的毫米波车载雷达天线，其特征在于：其中，三个所述微带贴片两两之间的距离均为0.7...

【专利技术属性】
技术研发人员：水孝忠，王磊，梁洪灿，倪文俊，罗勇，蒋凡杰，王书楠，刘建，钱建良，阮巍，
申请(专利权)人：上海微波设备研究所中国电子科技集团公司第五十一研究所，
类型：新型
国别省市：上海,31