水平偏波束车载角雷达天线制造技术

本实用新型专利技术属于天线技术领域，具体涉及水平偏波束车载角雷达天线。水平偏波束车载角雷达天线，包括基板、天线阵列和接地金属板，所述天线阵列设置于所述基板的正板面上，所述接地金属板设置于所述基板的背板面上；所述天线阵列包括用于对输入信号进行阻抗匹配的阻抗匹配模块，用于对输入信号进行幅度调节和相位控制的多路输出功率相移分配网络和若干条用于接收输出信号的辐射线阵；所述阻抗匹配模块与多路输出功率相移分配网络电连接，所述辐射线阵均与多路输出功率相移分配网络电连接。本实用新型专利技术具有结构简单、节约硬件成本、增益高且探测距离远的特点。

【技术实现步骤摘要】
水平偏波束车载角雷达天线
本技术属于天线
，具体涉及水平偏波束车载角雷达天线。
技术介绍
随着智能驾驶、以及汽车辅助驾驶的普及，毫米波雷达系统所起到的作用日趋重要，而作为毫米波雷达系统不可缺少的部分—角雷达，主要用于实现后方碰撞预警、变道辅助、倒车辅助以及开门碰撞预警等功能，所以通常来说角雷达都需要有很宽的视野，才能实现相应功能。车载雷达系统通常对天线的天线增益、副瓣电平和特定波束形状等有特定的需求，单个天线的增益和宽波束都较低，因而难以满足车载雷达系统的要求，一般通过微带阵列来实现这些指标。现有的角雷达中的天线系统需要很宽的视野，一般都采用线阵辐射天线，这种天线具有水平方向很宽的视野，但增益较低，从而限制探测距离。而一般情况下，角度雷达安装时需要与车身形成一个夹角，天线波束在雷达法向方向增益最大，而在偏离该方向时，增益随着角度增大，逐渐减小，从而进一步限制了雷达的侧方与前后方的探测距离，这种情况下，一般就需要一颗角度很窄的前向雷达，来实现ADAS5R1V系统(即5颗毫米波雷达、一颗前视摄像头)。目前，在汽车ADAS系统中除了摄像头，还主要应用了76GHz-77GHz前向雷达与24GHz后、侧向雷达。根据EuroNCAP规范，1个前向雷达与2个后向雷达是当前的主流方案；不过，经过几年发展后，汽车自动驾驶系统还需增加2个角雷达，且总计5个毫米波测距雷达将全部升级为77GHz，这种ADAS系统成本较高，不利于ADAS系统的普及。例如，申请号为CN201810247532.3的中国专利技术专利所述的一种车用毫米波角雷达系统，该车用毫米波角雷达系统包括第一角雷达和第二角雷达，第一角雷达和第二角雷达分别设置于车尾的两端，且第一角雷达所在平面与车身具有第一夹角，第二角雷达所在平面与所述车身具有第二夹角；在水平面上，至少第一角雷达具有第一最大增益和第二最大增益；且第一增益方向偏向第一角雷达对应的车的侧方，且第二增益方向偏向车的后方，使第一角雷达既能探测第一角雷达对应的车的侧方更远的距离，又能探测车的后方更远的距离，虽然在不增加车用毫米波角雷达系统设计的复杂度的同时达到了探测车速的后方和侧方更远距离的目的，并且提高了车用毫米波角雷达系统的集成度，降低车用毫米波角雷达系统的成本，但是其缺点在于雷达前端结构复杂，不利于成本控制，增益也相对较低。
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术中，现有的车载雷达系统存在结构复杂、成本较高、天线增益低且探测距离近的问题，提供了一种结构简单、节约硬件成本、增益高且探测距离远的水平偏波束车载角雷达天线。为了达到上述技术目的，本技术采用以下技术方案：水平偏波束车载角雷达天线，包括基板、天线阵列和接地金属板，所述天线阵列设置于所述基板的正板面上，所述接地金属板设置于所述基板的背板面上；所述天线阵列包括用于对输入信号进行阻抗匹配的阻抗匹配模块，用于对输入信号进行幅度调节和相位控制的多路输出功率相移分配网络和若干条用于接收输出信号的辐射线阵；所述阻抗匹配模块与多路输出功率相移分配网络电连接，所述辐射线阵均与多路输出功率相移分配网络电连接。作为优选，所述多路输出功率相移分配网络的每一路输出端口对应连接一条辐射线阵。作为优选，所述辐射线阵均包括若干个阵元和微带线，所述各个阵元通过微带线依次串联。作为优选，各条辐射线阵中，所述阵元的宽度均从中间往两边逐渐减小。作为优选，所述阵元均为矩形结构的金属贴片。作为优选，所述各条辐射线阵的长度相同。作为优选，所述辐射线阵均包括M个阵元，M的取值范围为2至16。作为优选，所述多路输出功率相移分配网络包括N路输出端口，每路输出端口均连接一条辐射线阵，N取值范围为3至8。本技术与现有技术相比，有益效果是：(1)本技术适用于汽车ADAS雷达系统，整体结构简单，能够实现角雷达和前向雷达双功能，无需相移器、幅度调节器等器件，节约硬件成本；(2)本技术通过多路输出功率相移分配网络的幅度和相位控制，使微带面阵天线在水平方向实现偏波束，并提高偏波束的增益；(3)本技术能够实现波束水平方向的波束控制，并降低天线副瓣，提高天线增益，增加探测距离。附图说明图1为本技术中水平偏波束车载角雷达天线的一种结构示意图；图2为本技术中水平偏波束车载角雷达天线的一种辐射方向图；图3为本技术中水平偏波束车载角雷达天线应用于毫米波雷达系统的一种电路板结构示意图；图4为基于本技术中水平偏波束车载角雷达天线的汽车ADAS雷达系统的一种结构示意图。图中：阻抗匹配模块1、多路输出功率相移分配网络2、辐射线阵3、阵元4、微带线5、射频芯片6、第一发射天线7、第二发射天线8、四路接收天线9、第一角雷达10、第二角雷达11、第三角雷达12、第四角雷达13。具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对照附图说明本技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。实施例1：如图1所示，水平偏波束车载角雷达天线，包括基板、天线阵列和接地金属板，所述天线阵列设置于所述基板的正板面上，所述接地金属板设置于所述基板的背板面上；所述天线阵列包括用于对输入信号进行阻抗匹配的阻抗匹配模块1，用于对输入信号进行幅度调节和相位控制的多路输出功率相移分配网络2和若干条用于接收输出信号的辐射线阵3；所述阻抗匹配模块与多路输出功率相移分配网络电连接，所述辐射线阵均与多路输出功率相移分配网络电连接。其中，所述多路输出功率相移分配网络包括5路输出端口，每路输出端口均连接一条辐射线阵。进一步的，所述辐射线阵均包括10个阵元4和微带线5，所述各个阵元通过微带线依次串联。所述阵元均为矩形结构的金属贴片。所述微带线和阵元构成了微带天线，微带天线是在带有导体接地板的介质基板上贴加导体薄片而形成的天线，具有体积小、重量轻和易于集成等特点，还可以通过先进的印刷电路板工艺进行大规模生产，成本低廉。同样的，如图1所示，多路输出功率相移分配网络中也含有微带线，多路输出功率相移分配网络中的微带线呈蜿蜒形，使得在相同空间内，蜿蜒形微带线的长度更长，以实现不同的相位输出功能。进一步的，各条辐射线阵中，所述阵元的宽度均从中间往两边逐渐减小。为了降低接收天线的副瓣，天线竖直方向的阵元激励幅度按照泰勒分布设计，即阵元的宽度从中间往两边逐渐减小，所述设计能够起到削减副瓣幅度的作用。另外，将各条辐射线阵的长度设计成相同也是为了降低接收天线的副瓣。以图1为例，为了实现天线水平方向图倾斜42°的目的，设定多路输出功率相移分配网络的5路输出端口，按图1中从上到下的顺序编号为1、2、3、4和5，按从1到5的顺序编号，每一路的输出相位分别为-254°、-127°、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水平偏波束车载角雷达天线，其特征在于，包括基板、天线阵列和接地金属板，所述天线阵列设置于所述基板的正板面上，所述接地金属板设置于所述基板的背板面上；所述天线阵列包括用于对输入信号进行阻抗匹配的阻抗匹配模块，用于对输入信号进行幅度调节和相位控制的多路输出功率相移分配网络和若干条用于接收输出信号的辐射线阵；所述阻抗匹配模块与多路输出功率相移分配网络电连接，所述辐射线阵均与多路输出功率相移分配网络电连接。/n

【技术特征摘要】
1.水平偏波束车载角雷达天线，其特征在于，包括基板、天线阵列和接地金属板，所述天线阵列设置于所述基板的正板面上，所述接地金属板设置于所述基板的背板面上；所述天线阵列包括用于对输入信号进行阻抗匹配的阻抗匹配模块，用于对输入信号进行幅度调节和相位控制的多路输出功率相移分配网络和若干条用于接收输出信号的辐射线阵；所述阻抗匹配模块与多路输出功率相移分配网络电连接，所述辐射线阵均与多路输出功率相移分配网络电连接。


2.根据权利要求1所述的水平偏波束车载角雷达天线，其特征在于，所述多路输出功率相移分配网络的每一路输出端口对应连接一条辐射线阵。


3.根据权利要求1所述的水平偏波束车载角雷达天线，其特征在于，所述辐射线阵均包括若干个阵元和微带线，所述各个阵元通过微带线依...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡亮，周汉飞，
申请(专利权)人：杭州华智超成技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33