一种旗形梳状微带天线装置、雷达及车辆制造方法及图纸

一种旗式梳状微带天线装置，该装置设置有天线覆铜层、介质层、覆铜地层，旗式梳状微带天线位于天线覆铜层，旗式梳状微带天线包括主辐射天线阵和引向天线阵，馈线天线阵与引向天线阵呈镜像对称交错分布。上述天线装置可以实现安装在车辆上时视场角FOV在‑45°实现高增益的同时，视场角FOV在+45°～+75°也保持较高的增益。提升雷达的变道辅助和横向穿行报警的性能。

A flag comb microstrip antenna device, radar and vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种旗形梳状微带天线装置、雷达及车辆
：本专利技术涉及天线
，特别涉及一种天线部件、一种具有该天线部件的雷达和一种具有该雷达的车辆。
技术介绍
：汽车毫米波后角雷达的常用功能包括盲区检测(BSD)，变道辅助(LCA)，后向横向穿行报警(RCTA)等。不同的功能对角雷达的视场角FOV有不同的需求。雷达安装于车辆尾部时，雷达法向方向与车尾方向夹角为45°，雷达法向方向平行于Y轴，为0°。对于变道辅助功能，要求后角雷达在雷达的-45°(即汽车的正后向)有远距离探测功能。对于后向横向穿行报警(RCTA)功能，要求后角雷达在+45°～+75°方向(即汽车的横向方向)有中距离探测功能。为了能够实现上述功能，需要雷达的视场角(FOV)在-45°方向有高增益的同时，在+45°～+75°保持较高的增益，不会出现明显的增益衰减。现有的传统天线的增益最大区间出现在雷达法线附近区域，在±45°增益会出现下降的情况。或者调节在-45°实现高增益的，而在+45°～+75°市场角范围出现增益下降情况。现有方案中专利技术GB2558492A提供了一种阵列天线，其基于切比雪夫阵列函数具有相对于水平和垂直方向的高增益和低旁瓣电平的特性。阵列天线包括：多个辐射元件；至少一个辐射单元，包括用于连接多个辐射元件的馈线；以及用于以第一比率分配从馈电单元供应到所述至少一个辐射单元的功率的功率分配单元。但是现有技术中的方案中增益只有在法线最大，不能满足在-45°实现高增益的同时，+45°～+75°时保持较高的增益的需求。
技术实现思路
：随着智能驾驶技术的发展，配套的驾驶检测设备应用越来越多，效能的要求也随之提高。毫米波雷达应用于车辆对环境的检测，提高车辆的感知性能。本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种毫米波雷达旗式微带天线，该天线包括：匹配端、主辐射天线阵馈线、主辐射天线阵辐射贴片、引向天线阵馈线、引向天线阵辐射贴片；匹配端和主辐射天线阵馈线连接；主辐射天线阵馈线一侧设置有主辐射天线阵辐射贴片，组成主辐射天线阵；引向天线阵馈线一侧设置有引向辐射天线，组成引向天线阵；引向天线阵馈线未连接匹配端；主辐射天线阵与引向天线阵呈交错对称分布。该微带天线的整体结构由天线覆铜层、介质层、覆铜地层组成，天线覆铜层和覆铜地层覆在介质层的两侧分布。优选的，毫米波雷达旗式微带天线，由主辐射天线阵和引向天线阵的组成，主辐射天线阵相邻贴片间距离为天线工作中心频点在传播介质中的一个波长，即的1倍λg。同时，引向辐射天线阵相邻贴片间距离为天线工作中心频点的1倍λg。λg表示在天线工作中心频点在传播介质中的波长度。优选的，主辐射天线阵和引向天线阵的辐射贴片的贴片长度为天线工作中心频点的0.5倍λg。其中，所述的主辐射天线阵和引向天线阵的辐射贴片宽度由中间向两端逐渐变窄。所述，贴片宽度变化根据副瓣电平的抑制要求按照切比雪夫或者泰勒分布等宽度分布规律设置。所述的主辐射天线阵和引向天线阵的辐射贴片宽度范围为0.04λg～0.5λg。优选的，所述的毫米波雷达旗式微带天线，横向排布位置以馈电天线阵辐射贴片外边缘为0界轴线，镜像天线阵辐射贴片外边缘沿轴线可挪动范围D为-0.5λg<D<0.5λg。主辐射天线阵贴片与馈线垂直方向的中心线和引向天线阵辐射贴片与馈线垂直方向的中心线的间距d为，d的范围是0.25λg<d<0.75λg。λg为介质波长长度。本专利技术提供一种具有该天线装置的雷达设备，该天线可以实现安装在车辆上时FOV在-45°实现高增益的同时，FOV在+45°～+75°也保持较高的增益。提升雷达的变道辅助和横向穿行报警的性能。本专利技术的技术方案，通过设置主辐射天线阵和引向天线阵，主辐射天线阵和引向天线阵交错对称分布，天线由主辐射天线阵和引向天线阵组成。此种天线通过创造性地增加引向天线阵，使得天线增益在法向-45°实现高增益的同时，在+45°～+75°实现较高增益。附图说明：图1图示了根据本专利技术实施例的旗型天线结构示意图。图2图示了根据本专利技术实施例的旗型天线的PCB叠层示意图。图3图示了根据本专利技术实施例的旗型天线增益方向图。图4所示为雷达安装于汽车上的位置以及雷达辐射范围示意图。图示中：主辐射天线阵1，引向天线阵2，主辐射天线阵匹配端12、主辐射天线阵馈线13、主辐射天线阵辐射贴片11、引向天线阵馈线2、引向天线阵辐射贴片21、天线覆铜层5、介质层6、地层7。具体实施方式：下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。为了克服现有技术中的雷达天线存在的缺陷，使得雷达探测水平区域的-45°实现高增益的同时，在+45°～+75°同时保持较高的增益。提升雷达的盲区检测(BSD)，变道辅助(LCA)和横向穿行报警(RCTA)等性能。下面结合附图来具体描述本专利技术中的微带天线、雷达及车辆。本专利技术的第一个目的在于提出一种毫米波雷达旗式微带天线设备。通过该天线结构提高天线特定角度的增益性能。图1是根据本专利技术实施例的微带天线示意图。如图1所示，该旗形梳状微带天线的主体结构可以包括主辐射天线阵1和引向天线阵2。主辐射天线阵1和引向天线阵2，这两个微带天线阵组成旗式微带天线的主要结构。主辐射天线阵1由主辐射天线匹配端12、主辐射天线阵馈线13、主辐射天线阵辐射贴片11组成；引向天线阵2由引向天线阵馈线2、引向天线阵辐射贴片21组成。主辐射天线匹配端12和主辐射天线阵馈线13连接。主辐射天线阵馈线13一侧设置有主辐射天线阵辐射贴片11，组成主辐射天线阵。引向天线阵馈线14一侧设置有引向辐射天线阵辐射贴片，组成引向天线阵2。引向天线阵馈线14未连接匹配端。主辐射天线阵1与引向天线阵1呈交错对称分布，如图1所示主辐射天线贴片11与引向天线阵的贴片21位置交错排布，一定程度上节省了物理空间。主辐射天线阵辐射贴片11及引向天线阵辐射贴片21之间左右交叉并引向排布，两个天线阵之间的距离为以馈电天线阵辐射贴片外边缘为0界轴线，则引向天线阵辐射贴片外边缘沿轴线可移动范围D为-0.5λg<D<0.5λg。主辐射天线阵辐射贴片11宽度范围为0.04λg～0.5λg，引向天线阵辐射贴片21宽度范围为0.04λg～0.5λg。本专利技术实施例中，第一辐射贴片11贴片宽度变化根据副瓣电平的抑制要求按照切比雪夫或者泰勒分布宽度分布规律设置。收窄的规律可根据副瓣电平的抑制要求按照切比雪夫或者泰勒分布等宽度分布规律进行调整，如果设置10贴片泰勒分布归一化宽度为：0.5:0.6:0.7:0.9:1:1:0.9:0.7:0.6:0.5。引向天线阵辐射贴片21组成与第一辐射贴片11贴片的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旗式梳状微带天线装置，其特征在于，包括：天线覆铜层、介质层、覆铜地层，旗式梳状微带天线位于天线覆铜层，旗式梳状微带天线包括主辐射天线阵和引向天线阵，馈线天线阵与引向天线阵呈镜像对称交错分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种旗式梳状微带天线装置，其特征在于，包括：天线覆铜层、介质层、覆铜地层，旗式梳状微带天线位于天线覆铜层，旗式梳状微带天线包括主辐射天线阵和引向天线阵，馈线天线阵与引向天线阵呈镜像对称交错分布。


2.根据权利要求1所述的旗式梳状微带天线装置，其特征在于，包括：
所述主辐射天线阵由主辐射天线阵馈线、主辐射天线阵匹配端及主辐射天线阵辐射贴片组成；
引向天线阵由引向天线阵馈线及引向天线阵辐射贴片组成；
馈线天线阵与引向天线阵呈镜像对称分布，引向天线阵辐射贴片与主辐射天线阵辐射贴片交错分布。


3.根据权利要求2所述的旗式梳状微带天线，其特征在于，包括：
所述主辐射天线阵辐射贴片及引向天线阵辐射贴片宽度的范围是天线工作中心频点的0.04～0.5倍介质波长。


4.根据权利要求2所述的旗式梳状微带天线，其特征在于，包括：
所述主辐射天线阵辐射贴片及引向天线阵辐射贴片，相邻贴片间距离为天线工作中心频点的1倍介质波长。


5.根据权利要求3所述的旗式梳状微带天线，其特征在于，包括：
所述辐射贴片的贴片长度为天线工作中心频点的半波长度，即0.5λg。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇楠，
申请(专利权)人：福瑞泰克智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33