远距离天线、天线阵以及应用该天线阵雷达制造技术

本发明专利技术提供一种远距离天线、天线阵以及应用该天线阵的雷达，远距离天线，包括：辐射单元，所述辐射单元用于发射/接收电磁波信号，并通过馈送线路耦合各个辐射单元发射/接收的电磁波信号；馈送线路，所述馈送线路包括：馈送线路端组，其包括多个馈送线端，每个所述馈送线端设置在与辐射单元接触的位置，用于连接辐射单元和馈送线路；连接线组，其包括多个连接线，每个所述连接线用于连接相邻的两个馈送线路端；所述馈送线路端与连接线之间相对角度为非垂直设置和/或非水平设置；所述连接线的长度长于所述相邻馈送线路端之间的间隔长度。本发明专利技术可以不增加面积的情况下实现较窄的频带响应、较远距离的覆盖范围。

Long distance antenna, antenna array and application of the antenna array radar

【技术实现步骤摘要】
远距离天线、天线阵以及应用该天线阵雷达
本专利技术涉及汽车电子
，特别是涉及一种远距离天线、天线阵以及应用该天线阵的雷达。
技术介绍
天线阵是雷达系统中应用最为常见的发射和接收机制了，目前使用在毫米波雷达中的天线多为串联馈电式天线阵。如图1-图2所示，电磁波信号从辐射体1处片耦合接收，同时通过材料3的慢波作用，接地6的反射作用，从而使得高频电流通过馈送线路2传输至辐射体1中的各个节点，辐射体1中通过不同的电流强度的设计实现天线的低副瓣效果，高频电流再经过阻抗变换段4，经过阻抗变换段使得传输的能量最大。此过程的逆过程同样适用。如图3-图4所示，再次基础上实现较为短的物理长度，实现同样大功率强度，电磁波信号从辐射体1处耦合接收，同时通过材料3的慢波作用，接地6的反射作用，从而使得高频电流通过馈送线路2传输至辐射体1中的各个节点，通过调整相邻两个辐射体距离实现，比如调整辐射体1至辐射体1之间距离可以实现天线不同波束的指向以及展宽缩窄的特性，辐射体1和馈送线路2通过弯折角度调整为90°设计，不会产生耦合干扰。末端辐射体5通过调节其长度来较少反射，从而可以得到较为优越的天线参数。辐射体1中通过不同的电流强度的设计实现天线的低副瓣效果，高频电流再经过阻抗变换段4，经过阻抗变换段使得传输的能量最大。此过程的逆过程同样适用，所以方案二也不是好的设计方案。综上所述，目前对于提升天线距离的方式要么需要占用较大的面积，要么就是实现不了较窄的波束数值。
技术实现思路
为了解决上述的以及其他潜在的技术问题，本专利技术提供了一种远距离天线、天线阵以及应用该天线阵的雷达，可以不增加面积的情况下实现较窄的频带响应、较远距离的覆盖范围。远距离天线，包括：辐射单元，所述辐射单元用于发射/接收电磁波信号，并通过馈送线路耦合各个辐射单元发射/接收的电磁波信号，所述辐射单元分布在馈送线路的两侧，馈送线路同侧相邻两个辐射单元之间设置有一个异侧的辐射单元；馈送线路，所述馈送线路包括：馈送线路端组，其包括多个馈送线端，每个所述馈送线端设置在与辐射单元接触的位置，用于连接辐射单元和馈送线路；连接线组，其包括多个连接线，每个所述连接线用于连接相邻的两个馈送线路端；所述馈送线路端与连接线之间相对角度为非垂直设置和/或非水平设置；所述连接线的长度长于所述相邻馈送线路端之间的间隔长度。进一步地，所述相邻辐射单元之间垂直于馈送线路方向上的投影相互不重叠：且相邻辐射单元中心点在馈送线路方向上的投影距离D满足以下范围：其中υ∈(0，90)。进一步地，所述辐射单元尺寸不同：辐射单元靠近系统处的厚度尺寸小于馈送线路中部辐射单元厚度尺寸；辐射单元靠近末端处的厚度尺寸小于馈送线路中部辐射单元厚度尺寸。进一步地，所述相邻辐射单元之间沿馈送线路方向的间隔不相等：对于靠近末端的辐射单元，其相邻馈送线路之间的间隔长度大于远离末端的辐射单元其相邻馈送线路之间的间隔长度。进一步地，所述辐射单元的形状被配置为符合以下条件中的一种或几种：A辐射单元本体接近馈线连接部一端为起始端向辐射单元本体远离馈线连接部一端延伸，其延伸的中轴线为对称中线，则辐射单元处于该对称中线单边的形状沿对称中线对称；B辐射单元本体接近馈线连接部一端为起始端向辐射单元本体远离馈线连接部一端延伸，沿延伸方向宽度一致的，则宽度等于天线阵列幅度以泰勒分布加权确定的理想宽度值一致；沿延伸方向宽度不一致的，取其最大宽度并与天线阵列幅度以泰勒分布加权确定的理想宽度值一致；C辐射单元本体接近馈线连接部一端为起始端向辐射单元本体远离馈线连接部一端延伸的延伸线长度以辐射单元本体的长度初始值为基础，并根据频率微调；辐射单元本体接近馈线连接部一端为起始端向辐射单元本体远离馈线连接部一端延伸的宽度以辐射单元本体的初始宽度为基础，根据副瓣电平微调。进一步地，所述馈送线端延伸方向与辐射单元的长度方向垂直，所述馈送线端的长度包裹辐射单元宽度，所述馈送线端两端分别与向上延伸/下延伸的连接线相连接。进一步地，所述馈送线端与连接线相连接处设置有缓冲部，所述馈送线端与连接线通过缓冲部相连接，所述缓冲部的作用是在电磁波信号经过馈送线端进入连接线时，减小由于馈送线端与连接线之间的弯折弧度导致的电磁波信号反射、消减。进一步地，还包括阻抗变换段，若天线阵与系统的阻抗不匹配时，即增加阻抗匹配段，所述阻抗匹配单元的个数为一个或多个。进一步地，所述阻抗匹配单元的转换参数为1/4波长微带线，阻抗变换公式如下所示进一步地，还包括接地端，所述接地端用于给辐射单元做参考平面。进一步地，所述相邻辐射单元之间的相位差不相等：辐射单元的电场的相位角或电流的相位角与相邻辐射单元之间的相位角之和为360度。进一步地，所述缓冲部的形状为弧形或直线型。进一步地，当缓冲部的形状为直线型时，所述直线型缓冲部以馈送线端所属直线和连接线所属直线相交的交点和夹角为基础做切除该交点和夹角的直线，该直线一端可连接馈送线端，直线另一端可连接连接线。进一步地，当缓冲部的形状为弧形时，所述弧形缓冲部以馈送线端所属直线和连接线所属直线为切线做圆，以该圆形部分连接馈送线端与连接线端。远距离天线阵，包括：一个或多个远距离天线，所述远距离天线包括辐射单元和馈送线路：辐射单元，所述辐射单元用于发射/接收电磁波信号，并通过馈送线路耦合各个辐射单元发射/接收的电磁波信号，所述辐射单元分布在馈送线路的两侧，馈送线路同侧相邻两个辐射单元之间设置有一个异侧的辐射单元；所述馈送线路包括：馈送线路端组，其包括多个馈送线端，每个所述馈送线端设置在与辐射单元接触的位置，用于连接辐射单元和馈送线路；连接线组，其包括多个连接线，每个所述连接线用于连接相邻的两个馈送线路端；所述馈送线路端与连接线之间相对角度为非垂直设置和/或非水平设置；所述连接线的长度长于所述相邻馈送线路端之间的间隔长度。所述远距离天线在相同高度上并排设置，使得相邻远距离天线沿馈送线路上相同尺寸辐射单元的位置相同。进一步地，所述相邻辐射单元之间垂直于馈送线路方向上的投影相互不重叠：且相邻辐射单元中心点在馈送线路方向上的投影距离D满足以下范围：其中υ∈(0，90)。进一步地，所述辐射单元尺寸不同：辐射单元靠近系统处的厚度尺寸小于馈送线路中部辐射单元厚度尺寸；辐射单元靠近末端处的厚度尺寸小于馈送线路中部辐射单元厚度尺寸。进一步地，所述相邻辐射单元之间沿馈送线路方向的间隔不相等：对于靠近末端的辐射单元，其相邻馈送线路之间的间隔长度大于远离末端的辐射单元其相邻馈送线路之间的间隔长度。进一步地，所述辐射单元的形状被配置为符合以下条件中的一种或几种：A辐射单元本体接近馈线连接部一端为起始端向辐射单元本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.远距离天线，其特征在于，包括：/n辐射单元，所述辐射单元用于发射/接收电磁波信号，并通过馈送线路耦合各个辐射单元发射/接收的电磁波信号，所述辐射单元分布在馈送线路的两侧，馈送线路同侧相邻两个辐射单元之间设置有一个异侧的辐射单元；/n馈送线路，所述馈送线路包括：/n馈送线路端组，其包括多个馈送线端，每个所述馈送线端设置在与辐射单元接触的位置，用于连接辐射单元和馈送线路；/n连接线组，其包括多个连接线，每个所述连接线用于连接相邻的两个馈送线路端；/n所述馈送线路端与连接线之间相对角度为非垂直设置和/或非水平设置；/n所述连接线的长度长于所述相邻馈送线路端之间的间隔长度。/n

【技术特征摘要】
1.远距离天线，其特征在于，包括：
辐射单元，所述辐射单元用于发射/接收电磁波信号，并通过馈送线路耦合各个辐射单元发射/接收的电磁波信号，所述辐射单元分布在馈送线路的两侧，馈送线路同侧相邻两个辐射单元之间设置有一个异侧的辐射单元；
馈送线路，所述馈送线路包括：
馈送线路端组，其包括多个馈送线端，每个所述馈送线端设置在与辐射单元接触的位置，用于连接辐射单元和馈送线路；
连接线组，其包括多个连接线，每个所述连接线用于连接相邻的两个馈送线路端；
所述馈送线路端与连接线之间相对角度为非垂直设置和/或非水平设置；
所述连接线的长度长于所述相邻馈送线路端之间的间隔长度。


2.根据权利要求1所述远距离天线，其特征在于，所述相邻辐射单元之间垂直于馈送线路方向上的投影相互不重叠：
且相邻辐射单元中心点在馈送线路方向上的投影距离D满足以下范围：



其中θ∈(0，90)。


3.根据权利要求2所述远距离天线，其特征在于，所述辐射单元的形状被配置为符合以下条件中的一种或几种：
A辐射单元本体接近馈线连接部一端为起始端向辐射单元本体远离馈线连接部一端延伸，其延伸的中轴线为对称中线，则辐射单元处于该对称中线单边的形状沿对称中线对称；
B辐射单元本体接近馈线连接部一端为起始端向辐射单元本体远离馈线连接部一端延伸，
沿延伸方向宽度一致的，则宽度等于天线阵列幅度以泰勒分布加权确定的理想宽度值一致；
沿延伸方向宽度不一致的，取其最大宽度并与天线阵列幅度以泰勒分布加权确定的理想宽度值一致；
C辐射单元本体接近馈线连接部一端为起始端向辐射单元本体远离馈线连接部一端延伸的延伸线长度以辐射单元本体的长度初始值为基础，并根据频率微调；辐射单元本体接近馈线连接部一端为起始端向辐射单元本体远离馈线连接部一端延伸的宽度以辐射单元本体的初始宽度为基础，根据副瓣电平微调。


4.根据权利要求3所述远距离天线，其特征在于，所述辐射单元尺寸不同：
辐射单元靠近系统处的厚度尺寸小于馈送线路中部辐射单元厚度尺寸；
辐射单元靠近末端处的厚度尺寸小于馈送线路中部辐射单元厚度尺寸。


5.根据权利要求4所述远距离天线，其特征在于，所述馈送线端延伸方向与辐射单元的长度方向垂直，所述馈送线端的长度包裹辐射单元宽度，所述馈送线端两端分别与向上延伸/下延伸的连接线相连接。


6.根据权利要求5所述远距离天线，其特征在于，所述馈送线端与连接线相...

【专利技术属性】
技术研发人员：何月，李旭阳，王俊涛，于璇，
申请(专利权)人：纵目科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31