一种直线极化天线，包括介电衬底，覆盖在介电衬底一个表面上的接地板导体，形成在介电衬底相对侧面上的直线极化型天线元件，多个金属柱，其第一端连接于接地板导体并且沿其厚度方向穿透介电衬底，第二端延伸到介电衬底相对表面，以预定间隔设置从而包围天线元件，由此形成腔，导电框架形导体，其具有，例如三角形部分，其排列从而沿天线元件方向延伸预定距离，并且沿着介电衬底相对侧上的排列方向短路连接金属柱的第二端。直线极化天线可以通过腔和框架形导体抑制表面波的产生，使得天线发射特性为期望的。另外，通过利用腔的谐振现象，天线增益的频率特性可以具有ＲＲ无线电发射抑制波段中的尖锐缺口。这有效地降低了与ＥＥＳＳ和射电天文工作的无线电干扰。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种其中采用了用来实现高性能、高生产率和低成本的技 术的线性极化天线及釆用该线性极化天线的雷达设备，并且特别涉及一种适用于用作未来汽车雷达的UWB (超宽带)雷达的线性极化天线及使用该 线性极化天线的雷达。
技术介绍
其中使用范围从22至29GHz的亚毫米波的UWB目前主要是用作车载 或便携近程雷达(SRR)。用于UWB的雷达设备的天线必须具有宽带辐射特性，并且考虑到天线 在安装于车辆上时是设置在车体与保险杠之间的间隙中，天线必须具有紧 凑且薄型的平板结构。天线还必须利用由UWB限定的微弱无线电波进行探观'h并且需要低损 耗高增益天线来抑制无益的功率损耗使得天线可以由电池来驱动。因此， 必须能够容易地获得阵列天线。为降低成本，天线中，理想地，可以通过图案印刷技术产生天线元件 的馈电单元。如上所述，将22至29 GHz频带用于UWB雷达。然而，22至29 GHz 频带包括用来保护射电天文学或地球探测卫星(EESS )的无源传感器的RR 无线电波发射禁止波段(23.6至24.0 GHz )。2002年，在非专利文献l中，FCC (美国联邦通信委员会)公开了一 种规则，其中平均功率密度不大于-41.3 dBm且峰值功率密度在22至29 GHz 频带设置为0 dBm/50 MHz。该规则还规定了每隔几年仰角副瓣下降-25 dB至-35 dB,从而抑制对 EESS的辐射干扰。非专利文献1: FCC 02-48 NEW Part 15 Rules, FIRST REPORT AND ORDER。然而，为实现仰角副瓣的下降，会沿垂直方向增加用于UWB雷达的天 线的尺寸，并且显然天线难以安装在通常的客车中。因此，2004年，FCC增加了修正规则，即如非专利文献2所述的与天 线的仰角副瓣无关的方法。在该修正规则中，RR无线电波发射禁止波段的 辐射功率密度设置为比以前小20dB的-61.3dBm/MHz。非专利文献2: "Second Report and Order and Second Memorandum Opinion and Order，，FCC 04-285， 2004年12月16日。在传统UWB雷达中釆用使用半导体开关从连续振荡器开关连续波 (CW)的方法。在该方法中，由于开关隔离的不完全产生了大量残留载波。因此，如 图18的虚线所示，残留载波撤到分配给多普勒雷达的范围在24.05至24.25 GHz的SRD (近程装置)波段。然而，因为SRD波段极接近于RR无线电波发射禁止波段，存在与EESS 等的干扰无法避免的严重问题。为了解决该问题，已经提出了一种方法，其中非专利文献3中所示的 突发振荡器用作UWB雷达。非专利文南史3: "Residual-carrier free burst oscillator for automotive UWB radar application", Electronics Letters, 28th April 2005, Vol. 41, No. 9。该突发振荡器仅在脉沖存在时振荡，反之，该突发振荡器在脉冲消失 时停止振荡。因此，在突发振荡器用于UWB雷达时不产生残留载波。因为任何频谱分配都可以实现，因此图18实线所示的波段可以用于 UWB雷达，结果，在RR无线电波发射禁止波段中，辐射功率密度可以抑 制到足够低的水平。然而，难以形成比仅使用突发振荡器的谱峰低20dB或更多的辐射功率 密度。在此情况下，当天线具有增益在RR无线电波发射禁止波段中具有陡降 (缺口 )的特性时，满足新FCC规则的UWB雷达可以通过使用天线和突 发振荡器的组合来实现。本专利技术目的在于提供一种适用于其在RR无线电波发射禁止波段中具 有增益缺口的UWB雷达的天线。首先，必须将宽带薄型平板天线实现为满足各种要求的天线。作为薄型平板天线，有一种大家熟知的所谓贴片天线，其具有矩形或 圓形板状天线元件通过构图形成在介电衬底上的构造。然而，通常贴片天线具有较窄的波带。为了扩宽波带，必须使用低介 电常数的厚衬底。需要低损耗衬底从而在亚毫米波段使用天线，Teflon 是一种熟知的这 种衬底。然而，由于Teflon难以与金属薄膜结合，存在天线难以制造导致成本 增加的问题。因此，考虑在UWB必须的宽带振子天线中使用圓极化波或线性极化 波。在圆极化波的情况，有一种诸如有良好特性的螺旋天线的天线。然而，必须有使用线性极化波的UWB天线，因为圆极化波无法在包括 通信功能的车载近程雷达的情况中使用。具有通信功能的近程雷达的实现 最近刚刚研究出来。在线性极化波的情况下，存在难以获得宽带振子天线的问题。作为相对宽带线性极化波的振子天线，已知一种成为蝶形天线的偶极 天线。该偶极天线由一对三角形形成。然而，在蝶形天线用作阵列天线的情况下，容易由于天线间的相互连 接而产生方向性的干扰。采用增加衬底厚度至约传播波长的四分之一的方法来扩宽使用介电衬 底的平板天线中的波带，并且此方法在天线作为单个元件使用的情况下十 分有效。然而，在其中排列了多个元件的阵列天线中，在介电衬底增厚时，激 发出沿介电衬底表面传播的表面波，其导致了元件受表面波影响难以获得 期望特性的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种线性极化天线和使用其的雷达设备。在线 性极化天线中，抑制表面波的干扰，从而获得良好的宽带辐射特性，抑制 RR无线电波发射禁止波段的辐射，并且可以实现高产出率和降低成本。为了实现上述目的，本专利技术的第 一 方面在于提供一种线性极化天线， 包括介电衬底(21、 21，、 21");覆盖在介电村底一个表面上的接地导体(22、 22，)； 形成在介电衬底的相对表面上，成为线性极化的天线元件(23、 23，)； 多个金属柱(30)，其中多个金属柱每一个的一端连接于接地导体，并且沿其厚度方向穿透介电衬底，多个金属柱每一个的另一端延伸到介电衬底相对表面，多个金属柱以预定间隔设置形成腔从而包围天线元件；以及 导电边框(32、 32，)，其沿着介电村底相对表面上多个金属柱的线方向短路连接多个金属柱每一个的另 一端，设置导电边框同时以预定距离朝向天线元件的方向延伸。为了实现上述目的，本专利技术的第二方面在于提供根据第一方面的线性极化天线，其中天线元件通过具有一对输入接头(25a、 25b)的偶极天线元件形成，该线性极化天线还包括馈电销(25),其中一端连接于偶极天线元件的 一对输入接头中之一，同时设置另一端从而穿透介电村底和接地导体，以 及偶极天线元件一对输入端的另一个穿透介电衬底从而短3各连接接地导体。为了实现上述目的，本专利技术的第三方面在于提供根据第 一 方面的线性 极化天线，其中导电边框(32、 32，)具有彼此跨过天线元件的至少一对不 均匀宽度部分。为了实现上述目的，本专利技术的第四方面在于提供根据第三方面的线性 极化天线，其中该对不均匀宽度部分为一对三角形部分。为了实现上述目的，本专利技术的第五方面在于提供根据第三方面的线性 极化天线，其中设置形成在介电衬底上的多组天线元件和多组馈电销，其 中多组馈电销的一端连接于天线元件的 一对输入端中之一，构成腔的多个金属柱和导电边框形成为栅格形从而围绕多组天线元 件，以及线性极化天线还包括设置在接地导体侧面上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种线性极化天线，包括： 介电衬底； 覆盖在介电衬底一个表面上的接地导体； 形成在介电衬底的相对表面上，成为线性极化的天线元件； 多个金属柱，其中多个金属柱每一个的一端连接于接地导体，并且沿其厚度方向穿透介电衬底，所述多个金属柱每一个的另一端延伸到介电衬底相对表面，所述多个金属柱以预定间隔设置形成腔从而包围天线元件；以及 导电边框，其沿着介电衬底相对表面上多个金属柱的线方向短路连接多个金属柱每一个的另一端，设置导电边框同时以预定距离朝向天线元件的方向延伸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：手代木扶，桧古绫，河村尚志，
申请(专利权)人：安立股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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