应用于交通雷达的MIMO天线和交通雷达制造技术

本申请涉及天线领域，提供了一种应用于交通雷达的MIMO天线，包括：第一天线和第二天线，所述第二天线包括多个结构相同的微带线阵、多个移相器和微带功分器，各个所述微带线阵分别与一个所述移相器连接后与所述微带功分器并联连接；所述微带线阵包括多个线性排列的第二辐射单元，多个所述第二辐射单元通过第二馈线连接，多个所述移相器包括具有第一开口方向的所述移相器和具有第二开口方向的所述移相器，其中，所述第一开口方向与所述第二开口方向相反。同时通过开口方向相反的移相器的翻转，明显降低了天线的副瓣电平，较低的副瓣电平可以降低外部噪声信号的干扰，提高雷达信噪比，也能提高雷达探测距离。能提高雷达探测距离。能提高雷达探测距离。

【技术实现步骤摘要】
应用于交通雷达的MIMO天线和交通雷达


[0001]本申请属于天线
，尤其涉及一种应用于交通雷达的MIMO天线和交通雷达。

技术介绍

[0002]MIMO雷达：MIMO雷达的全称为“多输入多输出雷达”(Multiple
‑
Input Multiple
‑
Output Radar)，广义上MIMO雷达被定义为发射端和接收端有多个天线，且发射端发射多个不相关或部分相关信号波形的雷达。
[0003]目前的MIMO雷达主要使用的远近双波束天线，但是，目前的远近双波束天线具有较高的副瓣电平，容易受到外部噪声信号的干扰，降低了雷达信噪比，也就降低了雷达探测距离。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种应用于交通雷达的MIMO天线和交通雷达，旨在解决目前的远近双波束天线具有较高的副瓣电平，容易受到外部噪声信号的干扰，雷达探测距离的问题。
[0005]本申请实施例的第一方面提供了一种应用于交通雷达的MIMO天线，包括：
[0006]第一天线，所述第一天线包括多个线性排列的第一辐射单元，多个所述第一辐射单元通过第一馈线连接；
[0007]第二天线，所述第二天线包括多个结构相同的微带线阵、多个移相器和微带功分器，各个所述微带线阵分别与一个所述移相器连接后与所述微带功分器并联连接；所述微带线阵包括多个线性排列的第二辐射单元，多个所述第二辐射单元通过第二馈线连接，其特征在于：
[0008]多个所述移相器包括具有第一开口方向的所述移相器和具有第二开口方向的所述移相器，其中，所述第一开口方向与所述第二开口方向相反，且具有第一开口方向的所述移相器的走线总长度与具有第二开口方向的所述移相器的走线总长度基本相等。
[0009]在其中一个实施例中，所述移相器为U型结构、V型结构或M型结构。
[0010]在其中一个实施例中，多个所述第一辐射单元的长度相同，多个所述第一辐射单元的宽度从两边至中间逐渐增加。
[0011]在其中一个实施例中，多个所述第二辐射单元的长度相同，多个所述第二辐射单元的宽度从两边至中间逐渐增加。
[0012]在其中一个实施例中，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元均至少3个。
[0013]在其中一个实施例中，多个所述第一辐射单元、多个所述第二辐射单元均分别构成切比雪夫低副瓣阵列。
[0014]在其中一个实施例中，所述第二天线的增益最大方向相对所述第一天线的增益最大方向具有预设角度的波束偏转。
[0015]在其中一个实施例中，所述预设角度根据以下公式确定：
[0016]tanθ＝L/D；
[0017]tan(90
‑
θ
‑
φ)＝D/S；
[0018]OX＝(D2+L2)
1/2
；
[0019]OY＝(D2+S2)
1/2
；
[0020]其中，D为所述MIMO天线的安装位置到道路远离所述MIMO天线一侧边沿的距离，φ为所述预设角度，θ为所述第一天线的增益最大方向与车道宽度方向的夹角，L为所述第一天线的增益最大方向与道路边沿的交点在长度方向到所述MIMO天线的距离，S为所述第二天线的增益最大方向与道路边沿的交点在长度方向到所述MIMO天线的距离，OY是所述第一天线的探测距离，OX是所述第二天线探测距离。
[0021]在其中一个实施例中，相邻的所述移相器的走线长度之间具有产生相位差的长度，所述长度差根据以下公式确定：
[0022]P＝360
°
·
sinφ
°
·
λ0/λ；
[0023]L
P
＝λ0·
φ/360
°
；
[0024]其中，P为相邻的所述微带线阵之间的相位差，L
P
为产生所述相位差的长度差，λ0为相邻的所述微带线阵的中心距离，λ为MIMO天线的谐振频率对应的波长，φ为所述预设角度。
[0025]本申请实施例的第二方面提供了一种交通雷达，包括上述的MIMO天线。
[0026]上述应用于交通雷达的MIMO天线设将开口方向相反的移相器的长度设置为基本相等，可是使得电流相位相反，辐射的能量可以互相抵消，减小了对天线方向图的影响，增加天线增益，增益的增加可以明显提高雷达探测距离；从另一方面看，同时通过开口方向相反的移相器的翻转，明显降低了天线的副瓣电平，较低的副瓣电平可以降低外部噪声信号的干扰，提高雷达信噪比，也能提高雷达探测距离。
附图说明
[0027]图1为本申请实施例提供的第一天线的结构示意图；
[0028]图2为本申请实施例提供的第二天线的结构示意图；
[0029]图3为传统远近天线的天线波束；
[0030]图4为本申请第一天线、第二天线的天线波束；
[0031]图5为本申请实施例的交通雷达设置在高速公路车道侧边的示意图；
[0032]图6为本申请实施例的MIMO天线和传统远近天线的方向图；
[0033]图7为本申请中第二天线的S11曲线图；
[0034]图8为传统远距离天线的结构示意图；
[0035]图9为本申请实施例的MIMO天线和传统远近天线的方向图变化对比图；
[0036]图10为图2示出的第二天线的中的微带功分器的结构示意图。
[0037]其中，各图附图标记：
[0038]100、基板；10、第一天线；20、第二天线；11、第一辐射单元；12、第一馈线；21、微带线阵；22、移相器；23、微带功分器；210、第二辐射单元；212、第二馈线；21a、第一微带线阵；21b、第二微带线阵；21c、第三微带线阵；21d、第四微带线阵；21e、第五微带线阵；21f、第六
微带线阵；22b、第一移相器；22c、第二移相器；22e、第三移相器；22d、第四移相器；22f、第五移相器；231、第一级T型功分器；2311、传输线；2312、阻抗匹配单元；2313、T型节；232、第二级T型功分器；233、第三级T型功分器；234、第四级T型功分器。
具体实施方式
[0039]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0040]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0041]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于交通雷达的MIMO天线，包括：第一天线，所述第一天线包括多个线性排列的第一辐射单元，多个所述第一辐射单元通过第一馈线连接；第二天线，所述第二天线包括多个结构相同的微带线阵、多个移相器和微带功分器，各个所述微带线阵分别与一个所述移相器连接后与所述微带功分器并联连接；所述微带线阵包括多个线性排列的第二辐射单元，多个所述第二辐射单元通过第二馈线连接，其特征在于：多个所述移相器包括具有第一开口方向的所述移相器和具有第二开口方向的所述移相器，其中，所述第一开口方向与所述第二开口方向相反，且具有第一开口方向的所述移相器的走线总长度与具有第二开口方向的所述移相器的走线总长度基本相等。2.如权利要求1所述的MIMO天线，其特征在于，所述移相器为U型结构、V型结构或M型结构。3.如权利要求1所述的MIMO天线，其特征在于，多个所述第一辐射单元的长度相同，多个所述第一辐射单元的宽度从两边至中间逐渐增加。4.如权利要求1所述的MIMO天线，其特征在于，多个所述第二辐射单元的长度相同，多个所述第二辐射单元的宽度从两边至中间逐渐增加。5.如权利要求1所述的MIMO天线，其特征在于，所述第一辐射单元和所述第二辐射单元均为至少3个。6.如权利要求1至5任一项所述的MIMO天线，其特征在于，多个所述第一辐射单元、多个所述第二辐射单元均分别构成切比雪夫低副瓣阵列。7.如权利要求1至5任一项所述的MIMO天线，其特征在于，所述第二天线的增益最大方向相对所述第一天线的增益最大方向具有预设角度的波束偏转...

【专利技术属性】
技术研发人员：程浩，
申请(专利权)人：深圳成谷科技有限公司，
类型：新型
国别省市：