一种毫米波阵列天线制造技术

本发明专利技术公开一种应用于汽车防撞雷达或交通雷达的毫米波阵列天线，包括天线结构件、天线结构件内部的发射阵列和接收阵列空腔结构以及布置于天线结构件下表面的毫米波射频芯片，发射阵列和接收阵列均由多个发射子阵列和接收子阵列组成，发射子阵列包括发射辐射缝隙阵列、发射辐射波导网络、发射馈电波导等，与毫米波射频芯片的发射输出口连接，接收子阵列包括接收辐射缝隙阵列、接收辐射波导网络、接收馈电波导等，与毫米波射频芯片的接收输入口连接。本发明专利技术通过采用辐射缝隙阵列、馈电波导等结构实现发射阵列和接收阵列，降低了毫米波阵列天线的馈电传输损耗和辐射损耗，提高了天线的增益，有利于增强毫米波汽车防撞雷达或交通雷达的作用距离。雷达的作用距离。雷达的作用距离。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波阵列天线


[0001]本专利技术涉及一种毫米波阵列天线，具体说其涉及一种应用于汽车防撞雷达或交通雷达的毫米波阵列天线。

技术介绍

[0002]毫米波阵列天线具有增益高、结构尺寸小等优势，在毫米波雷达、通信等领域应用前景广阔。特别是随着77
‑
81GHz的毫米波汽车防撞雷达、交通雷达的发展，为了实现远距离目标探测，对高性能毫米波阵列天线提出了需求。
[0003]现有的毫米波汽车防撞雷达或交通雷达天线主要有微带阵列、基片集成波导阵列等。微带阵列天线通过微带金属条带与金属地，将电磁波束缚在一个半开放空间进行传播和辐射，天线馈电网络的馈线介质损耗和辐射损耗较大。基片集成波导阵列通过印制电路板的上下金属地以及两侧的金属化过孔，将电磁波束缚在一个封闭的介质空间内传播，并通过金属地上的缝隙实现辐射，由于电磁波的馈电传播过程在介质中，同样存在天线馈电网络的馈线介质损耗大等问题。这些天线都存在馈线损耗大，天线增益低，无法满足汽车防撞雷达或交通雷达对远距离探测的需求。因此，需要设计一种具高集成度、馈线损耗小、高增益的毫米波阵列天线。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种具有高集成度、低传输损耗、高增益的毫米波阵列天线，降低毫米波阵列天线的馈电损耗，提高天线增益，同时简化天线结构，降低成本，具有很强的工程实用性。
[0005]技术方案：为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术所述的一种毫米波阵列天线，包括天线结构件、发射阵列、接收阵列、以及毫米波射频芯片，所述的天线结构件为金属，发射阵列、接收阵列为天线结构件内部的空腔结构，毫米波射频芯片布置于天线结构件的下表面，在天线结构件内按一定位置关系布置有发射阵列和接收阵列，发射阵列由多个按一定位置关系布置的发射子阵列组成，每个发射子阵列从天线结构件的上表面至下表面依次包括发射辐射缝隙阵列、发射辐射波导网络、发射馈电波导，接收阵列由多个按一定位置关系布置的接收子阵列组成，每个接收子阵列从天线结构件的上表面至下表面依次包括接收辐射缝隙阵列、接收辐射波导网络、接收馈电波导，毫米波射频芯片有多个发射输出口和多个接收输入口，发射馈电波导与毫米波射频芯片的发射输出口连接，接收馈电波导与毫米波射频芯片的接收输入口连接。
[0007]进一步的，多个发射子阵列在天线结构件上按一定的横向间距和一定的纵向间距排布，横向间距和纵向间距由雷达发射的方位向分辨率和俯仰向分辨率确定，横向间距和纵向间距可以是等距离，也可以是非等距离，多个接收子阵列在天线结构件上按一定的横向间距和一定的纵向间距排布，横向间距和纵向间距由雷达接收的方位向分辨率和俯仰向分辨率确定，横向间距和纵向间距可以是等距离，也可以是非等距离。
[0008]进一步的，发射子阵列的发射辐射缝隙阵列包括多个发射辐射缝隙线阵，多个发射辐射缝隙线阵在横向成一定间距布置，发射辐射缝隙线阵的横向间距一般小于一个工作波长λ，发射辐射缝隙线阵的数目由雷达发射的方位波束宽度确定，每个发射辐射缝隙线阵内包含多个沿纵向排列的发射辐射缝隙单元，多个发射辐射缝隙单元在纵向成一定间距布置，发射辐射缝隙单元的纵向间距一般为半个波导波长λg，发射辐射缝隙单元的数目由雷达发射的俯仰波束宽度确定。
[0009]进一步的，接收子阵列的接收辐射缝隙阵列包括多个接收辐射缝隙线阵，多个接收辐射缝隙线阵在横向成一定间距布置，接收辐射缝隙线阵的横向间距一般小于一个工作波长λ，接收辐射缝隙线阵的数目由雷达接收的方位波束宽度确定，每个接收辐射缝隙线阵内包含多个沿纵向排列的接收辐射缝隙单元，多个接收辐射缝隙单元在纵向成一定间距布置，接收辐射缝隙单元的纵向间距一般为半个波导波长λg，接收辐射缝隙单元的数目由雷达接收的俯仰波束宽度确定。
[0010]进一步的，发射子阵列的发射辐射缝隙阵列的下方布置有发射辐射波导网络，发射辐射波导网络由多个在横向成一定间距布置的发射辐射波导组成，每个发射辐射缝隙线阵的下方均对应一个发射辐射波导，发射辐射波导的横向间距与发射辐射缝隙线阵的横向间距相同。
[0011]进一步的，接收子阵列的接收辐射缝隙阵列的下方布置有接收辐射波导网络，接收辐射波导网络由多个在横向成一定间距布置的接收辐射波导组成，每个接收辐射缝隙线阵的下方均对应一个接收辐射波导，接收辐射波导的横向间距与接收辐射缝隙线阵的横向间距相同。
[0012]进一步的，发射子阵列的发射馈电波导位于发射辐射波导网络的下方，由发射功分波导、发射平面弯波导、发射直波导、发射垂直弯波导等组成，发射馈电波导的一端将发射辐射波导网络横向连接，发射馈电波导的另一端发射馈电波导与毫米波射频芯片的发射输出口连接。
[0013]进一步的，接收子阵列的接收馈电波导位于接收辐射波导网络的下方，由接收功分波导、接收平面弯波导、接收直波导、接收垂直弯波导等组成，发射馈电波导的一端将接收辐射波导网络横向连接，接收馈电波导的另一端接收馈电波导与毫米波射频芯片的接收输入口连接。
[0014]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种应用于汽车防撞雷达或交通雷达的毫米波阵列天线，天线发射阵列采用多个发射辐射缝隙阵列进行辐射，天线接收阵列采用多个接收辐射缝隙阵列，并采用发射馈电波导和接收馈电波导与毫米波射频芯片高度集成连接，与现有公开技术相比，能够降低天线馈电网络的馈线传输损耗和天接收线阵列的辐射损耗，提高天线增益。
附图说明
[0015]图1为本专利技术中具体实施方式中毫米波阵列天线的整体结构。
[0016]图2为本专利技术中具体实施方式中发射子阵列和接收子阵列的布局示意图。
[0017]图3为本专利技术中具体实施方式中发射辐射缝隙阵列结构示意图。
[0018]图4为本专利技术中具体实施方式中发射辐射缝隙线阵结构示意图。
[0019]图5为本专利技术中具体实施方式中发射辐射波导网络结构示意图。
[0020]图6为本专利技术中具体实施方式中接收辐射缝隙阵列结构示意图。
[0021]图7为本专利技术中具体实施方式中接收辐射缝隙线阵结构示意图。
[0022]图8为本专利技术中具体实施方式中接收辐射波导网络结构示意图。
[0023]图9为本专利技术中具体实施方式中发射馈电波导结构示意图。
[0024]图10为本专利技术中具体实施方式中接收馈电波导结构示意图。
[0025]图11为本专利技术中具体实施方式中发射馈电波导、接收馈电波导与毫米波射频芯片的连接示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术做更进一步的解释，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出任何创造性劳动下所获得所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]需要说明的是，本说明所提及的“横向”、“纵向”、“上方”、“下方”并不代表绝对的方向和位置，仅仅是基于附图所示的方位或者位置关系，为了便于描述本专利技术和简化描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波阵列天线，包括天线结构件(1)、发射阵列(2)、接收阵列(3)、以及毫米波射频芯片(4)，其特征在于：发射阵列(2)、接收阵列(3)为天线结构件(1)内部的空腔结构；毫米波射频芯片(4)布置于天线结构件(1)的下表面；发射阵列(2)由若干个发射子阵列组成，发射子阵列从天线结构件(1)的上表面至下表面依次包括发射辐射缝隙阵列、发射辐射波导网络、发射馈电波导；接收阵列(3)由若干个接收子阵列组成，接收子阵列从天线结构件(1)的上表面至下表面依次包括接收辐射缝隙阵列、接收辐射波导网络、接收馈电波导；毫米波射频芯片(4)有若干个发射输出口和若干个接收输入口；发射馈电波导与毫米波射频芯片(4)的发射输出口连接，接收馈电波导与毫米波射频芯片(4)的接收输入口连接。2.根据权利要求1所述的一种毫米波阵列天线，其特征在于：发射子阵列在天线结构件(1)上按一定的横向间距和一定的纵向间距排布，横向间距和纵向间距是等距离或非等距离；接收子阵列在天线结构件(1)上按一定的横向间距和一定的纵向间距排布，横向间距和纵向间距是等距离或非等距离。3.根据权利要求1所述的一种毫米波阵列天线，其特征在于：发射子阵列的发射辐射缝隙阵列包括若干个发射辐射缝隙线阵，发射辐射缝隙线阵在横向成一定间距布置，每个发射辐射缝隙线阵内包含若干个沿纵向排列的发射辐射缝隙单元，发射辐射缝隙单元在纵向成一定间距布置。4.根据权利要求1所述的一种毫米波阵列天线，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟洪福，刘孝毅，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：