一种用于毫米波雷达的天线制造技术

本发明专利技术公开了一种用于毫米波雷达的天线，包括介质基板，介质基板包括位于上表面的第一表面和位于下表面的第二表面，第一表面上设置有馈电微带线阵，第二表面上呈周期性排布有金属贴片，接地共面波导设置于上述介质基板的顶部，馈电微带线阵包括采用串联馈电形式的若干矩形天线阵元以及与每个天线阵元相互垂直设置的馈电微带线；通过在微带传输线的介质层顶部添加两个平面形成接地共面波导，将矩形天线阵元和馈电微带线相互垂直设置在介质基板的第一表面上，使用缝隙加载技术在位于介质基板第二表面的金属贴片的表面开4个旋转对称的L型EBG结构，在雷达天线工作频带范围内起到一定的互耦抑制效果，提高收发天线间的隔离度，以保证雷达的稳定工作。以保证雷达的稳定工作。以保证雷达的稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于毫米波雷达的天线


[0001]本专利技术涉及一种用于毫米波雷达的天线，涉及车载雷达


技术介绍

[0002]随着人工智能技术的快速发展，无人驾驶已成为当前车辆领域关注的热点，无人驾驶技术的落地将给出行、物流等相关领域带来重大变革。由于毫米波雷达具有检测精度较高，体积小、测量距离远、成本适中等优点，因此在无人驾驶技术中，是无人驾驶车辆的核心传感器之一。天线作为“信号猎手”，对目标探测、分析与识别至关重要。按探测距离的长短，车载毫米波雷达一般可分为长距雷达、中距雷达以及短距离雷达。其中长距雷达的覆盖距离较长可达到300m左右，探测幅度较窄，常用于自适应巡航系统。中短距离的雷达其覆盖距离较短，但其探测角度相较长距雷达更宽，检测精度可达到厘米级，主要用于盲点检测、变道辅助以及后方碰撞预警等系统中。77GHz能够同时满足中短距和长距离雷达的相关要求，77GHz具有更宽的带宽，更长的探测距离以及更高的功率水平，测速测距的精度更高，其物体分辨准确度较24GHz频段一般可提高2
‑
4倍，测速测距精度提高3
‑
5倍，从而实现更远距离的探测。
[0003]传统的77GHz雷达天线采用矩形贴片组成的贴片宽度加权的串馈电微带线阵，依据泰勒综合法计算各阵元的电流分布和对应的阵元宽度，实现低副瓣和高增益的设计。77GHz车载毫米波雷达由于波长更短，因此体积较小，为了实现雷达的小型化，便于在车上的安装，收发天线间的距离往往较近，这就导致了收发天线间的互耦更加严重。

技术实现思路
<br/>[0004]本专利技术提供一种用于毫米波雷达的天线用来克服现有技术中77GHz车载波雷收发天线间的距离较近导致收发天线间互耦更加严重的缺陷。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]本专利技术公开了一种用于毫米波雷达的天线，包括介质基板；上述介质基板包括位于上表面的第一表面和位于下表面的第二表面，第一表面上设置有馈电微带线阵；第二表面上呈周期性排布有金属贴片；接地共面波导设置于上述介质基板的顶部；上述馈电微带线阵包括采用串联馈电形式的若干矩形天线阵元以及与每个天线阵元相互垂直设置的馈电微带线。
[0007]进一步的，相邻设置的两个上述天线阵元之间的间距等于一个等效介质基板的介质波长。
[0008]进一步的，位于上述馈电微带线的天线阵元为侧射阵，其最大辐射方向与阵平面垂直。
[0009]进一步的，位于上述馈电微带线上的天线阵元的宽度沿上述馈电微带线的延伸方向先增大后减小。
[0010]进一步的，每个上述天线矩形阵元的长度为1/2等效基板的介质波长。
[0011]进一步的，上述天线阵元的宽度沿上述馈电微带线延伸方向呈泰勒加权分布。
[0012]进一步的，上述天线阵元的数量为偶数个。
[0013]进一步的，上述馈电微带线阵中的每个天线阵元的长度L1均相等。
[0014]进一步的，上述线阵元沿馈电微带线延伸的方向不超出第一表面，以确保天线的结构稳定性。
[0015]进一步的，上述各个金属贴片的长度相同，宽度从中心阵元向两边逐渐递减以实现所需的电流激励幅度分布，各个金属贴片间通过微带线串联，在天线一端加了一段匹配段用于调节天线的阻抗匹配。
[0016]进一步的，上述介质基板的长度距离金属贴片的边缘不小于1/4倍的工作波长。
[0017]本专利技术所达到的有益效果是：通过在微带传输线的介质层顶部添加两个地平面，形成接地共面波导，将若干矩形天线阵元和馈电微带线设置在介质基板的第一表面上，将若干矩形天线阵元采用串联馈电的形式垂直设置，使用缝隙加载技术在位于介质基板第二表面的金属贴片的表面开4个旋转对称的L型的EBG结构，在雷达天线工作频带范围内起到一定的互耦抑制效果，提高收发天线间的隔离度，以保证雷达的稳定工作。
附图说明
[0018]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0019]图1是本专利技术的侧视结构示意图；
[0020]图2是本专利技术的俯视示意图；
[0021]图3是本专利技术加载EBG结构的阵列示意图；
[0022]图4是本专利技术接地波导天线的结构示意图；
[0023]图5是本专利技术加入EBG结构的回波损耗图；
[0024]图6是本专利技术加入EBG结构的方向图。
[0025]图中：11、馈电微带线阵；111、馈电微带线；112、矩形天线阵元；12、介质基板；121、第一表面；122、第二表面；13、金属贴片；14、接地共面波导；15、上层地平面；16、底部接地板。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，一种用于毫米波雷达的天线，包括介质基板12；上述介质基板12的第一表面121上设置有馈电微带线阵11；接地共面波导14设置于上述介质基板12的顶部；若干矩形天线阵元112设置于第一表面121上，上述馈电微带线阵11包括采用串联馈电形式的若干矩形天线阵元112以及与每个天线阵元112相互垂直设置的馈电微带线111。
[0029]天线是15.5mm*5.5mm*0.12mm的矩形，包括两个表面，介质基板12的厚度可以根据具体应用需求进行灵活调整。
[0030]如图1所示，介质基板12的第一表面121上可以设置馈电微带线阵11，介质基板12
的厚度为0.12mm左右，馈电微带线阵11沿介质基板12厚度方向上的高度可以设置为17um或35um。其中，馈电微带线阵11垂直于介质基板12厚度方向上的延伸尺寸可以小于介质基板12沿该方向的尺寸，以确保馈电微带线阵11可以在此方向上可以完全设置在第一表面121上，增加馈电微带线阵11和介质基板12组装结构的稳定性。
[0031]如图2所示，馈电微带线阵11设置于第一表面121上，且包括馈电微带线111和若干矩形天线阵元112。天线阵元112与馈电微带线111垂直设置，并与馈电微带线111连接。天线阵元112沿馈电微带线111延伸的方向不超出第一表面121，以确保天线的结构稳定性。同时，馈电微带线上天线阵元112，实现馈电微带线111，馈电微带线阵11的辐射范围可以拓宽，天线阵元112的最大辐射方向与阵平面垂直。
[0032]具体的，位于馈电微带线111的天线阵元112在馈电微带线111上采用串联馈电的形式排布。
[0033]具体地，位于馈电微带线111上的天线阵元112沿馈电微带线111垂直方向间隔设置，长度相同，宽度从中心阵元向两边逐渐递减。可以使得馈电微带线111两侧的空间得到充分的利用，使整个馈电微带线阵11的结构更加紧凑。
[0034]具体的，相邻设置的两个天线阵元112之间的间距等于一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于毫米波雷达的天线，其特征在于，包括介质基板；上述介质基板包括位于上表面的第一表面和位于下表面的第二表面，第一表面上设置有馈电微带线阵，第二表面上呈周期性排布有金属贴片；金属贴片的表面开设有若干个旋转对称的L型EBG结构；接地共面波导设置于上述介质基板的顶部；上述馈电微带线阵包括采用串联馈电形式的若干矩形天线阵元以及与每个天线阵元相互垂直设置的馈电微带线。2.根据权利要求1所述的用于毫米波雷达的天线，其特征在于，所述馈电微带线上相邻两个投影之间的距离为D1，D1为一个等效介质波长。3.根据权利要求1所述的用于毫米波雷达的天线，其特征在于，位于所述馈电微带线的天线阵元为侧射阵，其最大辐射方向与阵平面垂直。4.根据权利要求1所述的用于毫米波雷达的天线，其特征在于，位于所述馈电微带线上的天线阵元的宽度沿上述馈电微带线的延伸方向先增大后减小。5.根据权利要求1所述的用于毫米波雷达的天线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤丹丹，吴鹏，夏成楷，付立辉，沙星，任志豪，
申请(专利权)人：江苏伟博动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：