一种毫米波天线，雷达及汽车制造技术

本实用新型专利技术提供一种毫米波天线，雷达及汽车；所述毫米波天线至少包括天线元件，所述天线元件包括从上到下依次排列的辐射槽组，空心波导腔和馈电波导口；所述辐射槽组包括N个沿空心波导腔的长边方向共线排布的第一辐射槽；所述空心波导腔设有与各第一辐射槽对应且交错排布的矩形块；所述馈电波导口在空间上设于所述辐射槽组的横向对称轴上，使得能量通过所述馈电波导口进入空心波导腔，并通过所述辐射槽组射出；所述毫米波天线还包括设于所述辐射槽组两侧的第二辐射槽，以提升天线的最大增益。本实用新型专利技术提供的毫米波天线具有高效率，低成本，易加工，低副瓣，宽扫面角和低剖面等显著优点。著优点。著优点。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波天线，雷达及汽车


[0001]本技术涉及车载天线
，特别涉及一种毫米波天线，雷达及汽车。

技术介绍

[0002]由于毫米波雷达有较高的分辨率和测量精度，并且能够在雨、雪、雾等恶劣环境中稳定工作，所以毫米波雷达得到广泛的发展和应用。77GHz毫米波雷达具有很高的测量精度和更小的体积，是目前发展的主流产品。
[0003]目前主流毫米波雷达多采用平面印刷天线和平面波导天线。其中平面波导天线又分为SIW(Substrate Integrated Waveguide，基片集成波导)天线、空心波导天线和间隙波导天线。
[0004]现有技术中的平面印刷天线和平面波导天线存在效率低，天线结构复杂，加工精度要求高，制造成本高等缺点，具体如下：
[0005]平面印刷天线和SIW天线的传输线损耗取决于基板，效率普遍较低。而间隙波导天线和空心波导天线多为交错型开缝的缝隙天线，为了达到谐振效果，需要对缝隙的长度和宽度进行精细控制，因此对加工精度要求较高，增加了制作成本。此外，为了控制每个缝隙的辐射强度，需要通过控制每个缝隙与波导纵向中轴线的偏移距离来控制每个缝隙的辐射强度的幅值。当缝隙偏移中轴线的垂直距离较大时，天线在工作时会在主平面外产生其他较高的栅瓣，这时最高副瓣电平就难以定位和控制。

技术实现思路

[0006]本技术为解决上述技术问题，提供一种毫米波天线，雷达及汽车；通过设置从上到下依次排列的辐射槽组、空心波导腔和馈电波导口，以及在所述辐射槽组的两侧设置寄生辐射槽，来实现对俯仰面副瓣电平的调节和提升天线增益。
[0007]具体的，本技术提供一种毫米波天线，至少包括天线元件，所述天线元件包括从上到下依次排列的辐射层，第一波导层和第二波导层，各相邻层之间无缝贴合。
[0008]所述辐射层设有辐射槽组，所述辐射槽组包括N个共线排布的第一辐射槽，N≥2。
[0009]所述第一波导层设有空心波导腔，在所述空心波导腔设有与各第一辐射槽对应的矩形块。
[0010]所述第二波导层设有馈电波导口，所述馈电波导口在空间上位于所述辐射槽组的横向对称轴上，使得能量通过所述馈电波导口进入空心波导腔，并通过所述辐射槽组射出。
[0011]所述第一辐射槽为从所述辐射层一面穿至另一面的第一通心结构，所述第一通心结构为圆角长方体结构；该圆角长方体结构与所述空心波导腔连通。
[0012]所述第一辐射槽沿空心波导腔的长边方向共线排布在所述空心波导腔的纵向中轴线上；各第一辐射槽的尺寸相等；且任2个相邻第一辐射槽之间的距离为半个波导波长。
[0013]所述空心波导腔为从所述第一波导层一面穿至另一面的第二通心结构，所述第二通心结构为长方体结构；在该长方体结构的两侧长边上分别向内开槽，以形成与各第一辐
射槽对应，且交错排布的矩形块；任2个纵向相邻的矩形块在空间上呈中心对称。
[0014]位于所述长方体结构同一侧的矩形块的尺寸相等，且各矩形块的尺寸均小于所述第一辐射槽的尺寸；所述矩形块与其对应的第一辐射槽的距离可以自适应设置。
[0015]所述辐射槽组的横向长度与所述空心波导腔的长边的长度相等；所述辐射槽组的纵向长度和所述馈电波导口的纵向长度均不超过所述空心波导腔的短边的长度，且所述馈电波导口的纵向长度大于所述辐射槽组的纵向长度。
[0016]在所述辐射槽组的两侧可以分别设置第二辐射槽，所述第二辐射槽为在所述辐射层表面开设的矩形凹槽；各第二辐射槽的尺寸相等，且所述第二辐射槽的长度大于所述空心波导腔的长度，使得所述空心波导腔位于两侧第二辐射槽的中心位置处。
[0017]基于同一构思，本技术还提供一种雷达，所述雷达至少包括电路板和所述毫米波天线；所述电路板设于所述毫米波天线一侧，并与所述第二波导层相互贴合。
[0018]基于同一构思，本技术还提供一种汽车，包括所述雷达，所述雷达安装于汽车中的任意处。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0020]本技术中的馈电波导口设在辐射槽组的横向对称轴上，当能量从馈电波导口进入到空心波导腔后，会分别流向空心波导腔的两侧，能量经过矩形块时会受到矩形块的阻挡，由于矩形块的尺寸不同，第一辐射槽会形成不同的辐射强度，通过调节矩形块相对所述第一辐射槽的偏置距离、矩形块的长度和宽度可以控制每个第一辐射槽的辐射强度的幅值，使辐射槽组上的电流分布符合切比雪夫加权分布，从而来调节俯仰面副瓣电平的大小。
[0021]因此，相较于传统的缝隙天线，其辐射缝隙具有更大的设计容差，即所述第一辐射槽的辐射性能对槽的长宽相对不敏感，具有相对较低的加工精度要求和加工成本。
[0022]此外，本技术还增加了寄生辐射槽，即所述第二辐射槽，使得能量经过寄生辐射槽时被所述寄生辐射槽再次切割，发生路径弯折，从而发生寄生辐射，产生副波束；通过调节寄生辐射槽到所述第一辐射槽的距离，使得能量经过辐射槽组产生的主波束和所述副波束叠加在天线的最大辐射方向上，以此提升天线的最大增益。
[0023]通过辐射槽组、矩形块、馈电波导口和寄生辐射槽的结合，本技术提供的毫米波天线具有高效率、低成本、易加工、低副瓣、宽扫面角和低剖面等显著优点。
附图说明
[0024]图1为本技术所述的毫米波天线的结构示意图。
[0025]图2为本技术所述的毫米波天线的结构主视图。
[0026]图3为本技术实施例提供的毫米波天线的回波损耗。
[0027]图4为本技术实施例提供的毫米波天线的在76GHz频点的H面和E面方向图。
[0028]图5为本技术实施例提供的毫米波天线的在78.5GHz频点的H面和E面方向图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1‑
天线元件；11
‑
辐射层；111
‑
辐射槽组；112
‑
第一辐射槽；12
‑
第一波导层；121
‑
空心波导腔；122
‑
矩形块；13
‑
第二波导层；131
‑
馈电波导口；2
‑
第二辐射槽。
具体实施方式
[0031]本技术实施例提供一种毫米波天线，雷达及汽车，以解决现有技术中的天线效率低、结构复杂、加工精度要求高及制造成本高的技术问题。
[0032]本技术实施例提供一种毫米波天线，总体思路如下：
[0033]所述毫米波天线至少包括天线元件1，所述天线元件1包括从上到下依次排列的辐射槽组111，空心波导腔121和馈电波导口131；所述辐射槽组111包括N个沿空心波导腔121的长边方向共线排布的第一辐射槽112；所述空心波导腔121设有与各第一辐射槽112对应且交错排布的矩形块122；所述馈电波导口131在空间上设于所述辐射槽组111的横向对称轴上，使得能量通过所述馈电波导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波天线，其特征在于，至少包括天线元件（1），所述天线元件（1）包括从上到下依次排列的辐射层（11），第一波导层（12）和第二波导层（13），各相邻层之间无缝贴合；所述辐射层（11）设有辐射槽组（111），所述辐射槽组（111）包括N个共线排布的第一辐射槽（112），N≥2；所述第一波导层（12）设有空心波导腔（121），在所述空心波导腔（121）设有与各第一辐射槽（112）对应的矩形块（122）；所述第二波导层（13）设有馈电波导口（131），所述馈电波导口（131）在空间上位于所述辐射槽组（111）的横向对称轴上，使得能量通过所述馈电波导口（131）进入空心波导腔（121），并通过所述辐射槽组（111）射出。2.根据权利要求1所述的毫米波天线，其特征在于，所述第一辐射槽（112）为从所述辐射层（11）一面穿至另一面的第一通心结构，所述第一通心结构为圆角长方体结构；该圆角长方体结构与所述空心波导腔（121）连通。3.根据权利要求2所述的毫米波天线，其特征在于，所述第一辐射槽（112）沿空心波导腔（121）的长边方向共线排布在所述空心波导腔（121）的纵向中轴线上；各第一辐射槽（112）的尺寸相等；且任2个相邻第一辐射槽（112）之间的距离为半个波导波长。4.根据权利要求3所述的毫米波天线，其特征在于，所述空心波导腔（121）为从所述第一波导层（12）一面穿至另一面的第二通心结构，所述第二通心结构为长方体结构；在该长方体结构的两侧长边上分别向内开槽，以形成与各第一辐射槽（112...

【专利技术属性】
技术研发人员：余行阳，孙靖虎，吴乐耀，班涛，刘鹏，罗善文，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：