天线系统及车载毫米波雷达技术方案

本发明专利技术实施例涉及天线技术领域，公开了一种天线系统及车载毫米波雷达。该系统包括天线阵列以及所述天线阵列的第一接地层和第二接地层，所述天线阵列用于向自由空间辐射电磁波，所述第一接地层所在的第一PCB面上间隔设置有多个金属贴片，所述金属贴片用于调节所述电磁波经反射后形成的反射电磁波的相位。通过上述方式，本发明专利技术实施例提升了天线系统的大角度感知能力。度感知能力。度感知能力。

【技术实现步骤摘要】
天线系统及车载毫米波雷达


[0001]本专利技术实施例涉及天线
，具体涉及一种天线系统及车载毫米波雷达。

技术介绍

[0002]随着智能驾驶技术的不断发展，车载毫米波雷达得到广泛应用。车载毫米波雷达是工作在毫米波波段的探测雷达，通过天线系统探测车辆周围的障碍物。
[0003]相关技术中，毫米波雷达的天线系统一般包括天线阵列和金属地，天线阵列可以向自由空间辐射高频雷达信号。然而，专利技术人在实现本专利技术实施例的过程中发现：天线阵列辐射的高频雷达信号经过金属地后会产生反射雷达信号，反射雷达信号与天线阵列辐射的高频雷达信号之间会产生抵消，导致天线阵列的辐射方向图在大角度方向产生凹坑，使得天线系统的大角度感知能力较差。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种天线系统及车载毫米波雷达，用于解决现有技术中存在天线系统大角度感知能力较差的问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种天线系统，所述系统包括天线阵列以及所述天线阵列的第一接地层和第二接地层，所述天线阵列用于向自由空间辐射电磁波，所述第一接地层所在的第一PCB面上间隔设置有多个金属贴片，所述金属贴片用于调节所述电磁波经反射后形成的反射电磁波的相位。
[0006]在一种可选的方式中，所述金属贴片为正方形，所述金属贴片的边长为四分之一波导波长。
[0007]在一种可选的方式中，相邻所述金属贴片之间的横向间距与纵向间距均为二分之一波导波长。
[0008]在一种可选的方式中，所述天线阵列位于第二PCB面，所述第二接地层位于第三PCB面，所述第一PCB面与所述第二PCB面之间设置有第一介质层，所述第一PCB面与所述第三PCB面之间设置有第二介质层。
[0009]在一种可选的方式中，所述第一接地层位于所述天线阵列的正下方，所述金属贴片分布于所述第一接地层左右两侧。
[0010]在一种可选的方式中，所述金属贴片均匀铺满所述第一PCB面上除所述第一接地层之外的区域。
[0011]在一种可选的方式中，所述第二接地层均匀铺满所述第三PCB面。
[0012]在一种可选的方式中，所述金属贴片为圆形，所述金属贴片的直径为四分之一波导波长。
[0013]在一种可选的方式中，所述天线阵列的宽度小于所述第一接地层的宽度。
[0014]根据本专利技术实施例的另一方面，提供了一种车载毫米波雷达，所述毫米波雷达包括上述的天线系统。
[0015]本专利技术实施例中，天线系统包括天线阵列以及天线阵列的第一接地层和第二接地层，天线阵列可以向自由空间辐射电磁波；第一接地层所在的第一PCB面上间隔设置有多个金属贴片，金属贴片用于调节电磁波经反射后形成的反射电磁波的相位。可以看出，通过在第一PCB面上间隔设置多个金属贴片，可以调节电磁波经反射后形成的反射电磁波的相位，使得反射电磁波与天线阵列辐射的电磁波在大角度进行叠加，从而消除天线阵列的辐射方向图在大角度方向产生的凹坑，提升了天线阵列在大角度方向的感知能力。
[0016]上述说明仅是本专利技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0017]附图仅用于示出实施方式，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0018]图1示出了本专利技术实施例提供的天线系统的结构示意图；
[0019]图2示出了本专利技术另一实施例提供的天线系统的结构示意图；
[0020]图3示出了本专利技术实施例提供的天线系统的方向图的示意图。
具体实施方式
[0021]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。
[0022]图1示出了本专利技术实施例提供的天线系统的结构示意图，该天线系统可以应用于车载毫米波雷达。如图1所示，该天线系统包括天线阵列10以及天线阵列的第一接地层20和第二接地层30，第一接地层20和第二接地层30一般为金属接地层。天线阵列10用于向自由空间辐射电磁波，第一接地层20所在的第一PCB面上间隔设置有多个金属贴片60，金属贴片60用于调节电磁波经反射后形成的反射电磁波的相位。
[0023]其中，车载毫米波雷达辐射的电磁波频率较高，波长较短。天线系统的电尺寸为物理尺寸与电磁波波长的比值，在天线系统的PCB物理尺寸一定的情况下，电磁波的波长越短，则天线系统的PCB电尺寸越大。天线阵列10上电后，可以向自由空间辐射电磁波。天线阵列10辐射的电磁波中部分电磁波被第二接地层30反射后可以形成反射电磁波。反射电磁波与天线阵列10辐射的电磁波在大角度方向会产生相互抵消，使得天线阵列10的辐射方向图在大角度方向产生凹坑，降低了车载毫米波雷达大角度的增益，减弱了车载毫米波雷达对大角度方向上障碍物的探测能力。
[0024]通过在第一接地层20所在的第一PCB面上间隔设置多个金属贴片60，电磁波被第二接地层30折射后形成的反射电磁波经过金属贴片60后，相位发生改变，使得反射电磁波与天线阵列10辐射的电磁波在大角度方向不再相互抵消，从而可以避免天线阵列10的辐射方向图在大角度方向产生凹坑，提高了车载毫米波雷达大角度的增益，增强了车载毫米波雷达对大角度方向上障碍物的探测能力。
[0025]本专利技术实施例中，天线系统包括天线阵列以及天线阵列的第一接地层和第二接地
层，天线阵列可以向自由空间辐射电磁波；第一接地层所在的第一PCB面上间隔设置有多个金属贴片，金属贴片用于调节电磁波经反射后形成的反射电磁波的相位。可以看出，通过在第一PCB面上间隔设置多个金属贴片，可以调节电磁波经反射后形成的反射电磁波的相位，使得反射电磁波与天线阵列辐射的电磁波在大角度进行叠加，从而消除天线阵列的辐射方向图在大角度方向产生的凹坑，提升了天线阵列在大角度方向的感知能力。
[0026]其中，在天线系统的PCB中，天线阵列10位于第二PCB面，第二接地层30位于第三PCB面。第一PCB面与第二PCB面之间设置有第一介质层40，第一PCB面与第三PCB面之间设置有第二介质层50。本专利技术实施例中，第二PCB面位于第一介质层40的上表面，第一PCB面位于第一介质层40的下表面，第三PCB面位于第二介质层50的下表面。第一介质层40和第二介质层50可以对天线阵列10、金属贴片60、第一接地层20和第二接地层30起到支撑作用。进一步的，金属贴片60的几何外形可以为正方形或圆形。天线阵列10可以位于第二PCB面的中部，第一接地层20可以位于第一PCB面的中部，天线阵列10的宽度小于第一接地层20的宽度。
[0027]图2示出了本专利技术另一实施例提供的天线系统的结构示意图。如图2所示，金属贴片60为正方形。金属贴片60的边长可以根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线系统，其特征在于，所述系统包括天线阵列以及所述天线阵列的第一接地层和第二接地层，所述天线阵列用于向自由空间辐射电磁波，所述第一接地层所在的第一PCB面上间隔设置有多个金属贴片，所述金属贴片用于调节所述电磁波经反射后形成的反射电磁波的相位。2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述金属贴片为正方形，所述金属贴片的边长为四分之一波导波长。3.根据权利要求1或2所述的天线系统，其特征在于，相邻所述金属贴片之间的横向间距与纵向间距均为二分之一波导波长。4.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线阵列位于第二PCB面，所述第二接地层位于第三PCB面，所述第一PCB面与所述第二PCB面之间设置有第一介质层，所述第一PCB面与所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：汲壮，
申请(专利权)人：深圳市道通智能汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：