一种天线及其设计方法技术

本发明专利技术涉及一种天线及其设计方法，包括第一馈线以及至少两个线阵结构，所述第一馈线沿第一方向延伸，所述线阵结构沿所述第一方向间隔设置在所述第一馈线上，所述线阵结构包括沿第二方向交错设置的若干第二馈线和若干辐射体，所述辐射体的尺寸负相关于该辐射体和所述第一馈线之间间距

【技术实现步骤摘要】
一种天线及其设计方法


[0001]本专利技术涉及天线
，特别是涉及一种天线及其设计方法
。

技术介绍

[0002]雷达系统发射的电磁波遇到障碍物后反射，雷达系统通过捕获反射信号，可以确定障碍物的距离
、
速度和角度
。
其中毫米波雷达具有分辨率高
、
频带宽
、
抗干扰能力强等特点
。
[0003]车载毫米波雷达作为一种预防交通事故的有效手段，受到各大汽车厂商重视，对车载毫米波雷达的要求也越来越高，不仅需要合理布局雷达天线，还需要考虑天线增益
、
旁瓣
、
波束宽度等特性
。
[0004]当前所有车载毫米波雷达均采用
E
面阵列天线加功分器设计来满足高增益和低副瓣的要求，功分器控制不同阵列天线的激励幅度以获得较好的副瓣抑制效果
。
但是另一方面，功分器在增大天线雷达设计难度的同时，还增加了雷达设计面积和设计成本
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对功分器在提升雷达性能的同时无法兼顾成本的问题，提供一种天线及其设计方法
。
[0006]一种天线，包括第一馈线以及至少两个线阵结构，所述第一馈线沿第一方向延伸，所述线阵结构沿所述第一方向间隔设置在所述第一馈线上，所述线阵结构包括沿第二方向交错设置的若干第二馈线和若干辐射体，所述辐射体的尺寸负相关于该辐射体和所述第一馈线之间间距
。
[0007]本专利技术所述第一方向和所述第二方向垂直
。
[0008]本专利技术所述第二馈线的长度为
λ
g
/2
，相邻两个所述线阵结构之间的间距为
λ
g
/2,
λ
g
为介质波长
。
[0009]本专利技术所述辐射体在第二方向上的投影长度介于
0.46
λ
g
和
0.53
λ
g
之间
。
[0010]本专利技术所述辐射体在第二方向上的投影长度为
0.5
λ
g
。
[0011]本专利技术所述辐射体的轮廓为长方形
。
[0012]本专利技术还包括依次层状设置的地层
、
介质层和天线层，所述第一馈线和所述线阵结构均位于所述天线层远离所述介质层的一面
。
[0013]本专利技术所述第一馈线的端部设置有阻抗调节部
。
[0014]本专利技术所述线阵结构连接所述第一馈线的部分为所述第二馈线的端部
。
[0015]本专利技术所述第一馈线位于每个所述线阵结构的中间位置
。
[0016]一种天线的设计方法，包括：
[0017]获取所述天线的辐射电导
G
rl
，基于
G
rl
确定每个所述辐射体的几何参数初值；
[0018]基于所述辐射体的几何参数初值获得每个所述辐射体对应的归一化方向图函数
F1；
[0019]基于不等幅馈电电流分布确定所述天线的阵因子
f
a
；
[0020]基于
F1和
f
a
确定所述天线对应的归一化方向图函数
F
；
[0021]基于
F
对相邻两个所述线阵结构之间的间距
、
所述辐射体的几何参数以及所述第二馈线的长度中的至少一者进行调节
。
[0022]本专利技术所述不等幅馈电电流分布为二项分布
、
泰勒分布或切比雪夫分布
。
[0023]本专利技术的天线可以应用于
ACC、BSD、LCA、FCW
等领域，以避免使用功分器，从而省下了功分器所占用空间，减少了因功分器产生的损耗，不仅使得雷达的体积更小，而且还确保雷达具有较好的探测功能
(
有效探测距离大
、
抗干扰能力强
)
和较高的天线增益，应用于车载雷达后还能提升车辆安全性
。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例1中天线的平面结构示意图一；
[0025]图2为本专利技术实施例1中天线的主视结构示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例1中天线的平面结构示意图二；
[0027]图4为本专利技术实施例1中天线的方向图；
[0028]图5为现有技术中天线的平面结构示意图；
[0029]图6为现有技术中天线的方向图
。
[0030]附图标记：
[0031]1、
第一馈线；
11、
阻抗调节部；
2、
线阵结构；
21、
第二馈线；
22、
辐射体；
3、
天线层；
4、
介质层；
5、
地层
。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明
。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术
。
但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制
。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
[0034]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征
。
在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定
。
[0035]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定
。
对于本领域的普通技术人员<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种天线，包括第一馈线以及至少两个线阵结构，所述第一馈线沿第一方向延伸，所述线阵结构沿所述第一方向间隔设置在所述第一馈线上，其特征在于，所述线阵结构包括沿第二方向交错设置的若干第二馈线和若干辐射体，所述辐射体的尺寸负相关于该辐射体和所述第一馈线之间间距
。2.
根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向垂直
。3.
根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第二馈线的长度为
λ
g
/2
，相邻两个所述线阵结构之间的间距为
λ
g
/2,
λ
g
为介质波长
。4.
根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述辐射体在第二方向上的投影长度介于
0.46
λ
g
和
0.53
λ
g
之间
。5.
根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述辐射体的轮廓为长方形
。6.
根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括依次层状设置的地层
、
介质层和天线层，所述第一馈线和所述线阵结构均位于所述天...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩飞，孙文峰，韩群英，潘君，汤林，侯梦晓，张亦童，
申请(专利权)人：浙江华锐捷技术有限公司，
类型：发明
国别省市：