一种适用于毫米波雷达的波导天线制造技术

本发明专利技术实施例涉及天线技术领域，提供一种适用于毫米波雷达的波导天线，包括依次层叠设置的辐射层

【技术实现步骤摘要】
一种适用于毫米波雷达的波导天线


[0001]本申请涉及天线
，具体涉及一种适用于毫米波雷达的波导天线
。

技术介绍

[0002]近年来，随着汽车市场对高级驾驶辅助系统
(ADAS
，
Advanced Driving Assistance System)
和自动驾驶技术的需求不断增长，毫米波雷达由于具备全天候工作能力
、
高精度
、
小体积及低成本等优势因而备受瞩目，具有广阔的市场及应用场景，包括但不限于自适应巡航控制
、
碰撞避害系统
、
盲点监测
、
车道偏离警告和自动紧急制动等
。
[0003]多输入多输出
(MIMO
，
Multiple
‑
Input Multiple
‑
Out
‑
put)
天线作为毫米波雷达的核心部件之一，目前主要通过微带天线
、
基片集成波导
(SIW
，
Substrate integrated waveguide)
缝隙天线以及波导天线等方式实现
。
其中，波导天线基于矩形波导工作，不同于微带天线和
SIW
缝隙天线依赖印刷电路板
(PCB
，
Printed Circuit Board)
技术实现，在
77GHz
频段甚至更高的频段下，波导天线具有远小于波导天线的传输损耗，因此被认为是毫米波雷达天线的未来发展趋势
。

技术实现思路

[0004]为了在
77GHz
频段甚至更高的频段下，实现低损耗
、
高精度及高良率的雷达天线，本申请实施例提供一种适用于毫米波雷达的波导天线
。
[0005]本申请实施例提供的一种适用于毫米波雷达的波导天线，包括依次层叠设置的辐射层
、
谐振层和波导转接层；
[0006]所述辐射层设置有多个辐射单元辐射层；所述谐振层上朝向辐射层的一侧表面设置有正对于辐射单元的第一开放腔体，远离辐射层的一侧表面设置有第二开放腔体，以通过第一开放腔体与辐射层的一侧表面形成波导谐振腔，第二开放腔体与所述波导转接层的一侧表面形成水平波导馈线，所述谐振层上还设置有连通所述第一开放腔体和第二开放腔体的耦合槽；
[0007]所述波导转接层上远离所述谐振层的一侧表面设置有信号接口，并设置有连接第二开放腔体和信号接口的垂直波导
。
[0008]在一种实现方式中，所述辐射单元包括多个半波长辐射槽，以及设置在所述半波长辐射槽两侧的扼流槽，且所述扼流槽从所述辐射层延伸至所述谐振层
。
[0009]在一种实现方式中，所述第一开放腔体包括脊结构，以及设置在所述脊结构两端的端结构；
[0010]所述脊结构靠近一侧扼流槽，所述端结构靠近另一侧扼流槽
。
[0011]在一种实现方式中，所述耦合槽一端连接所述脊结构的中部，另一端连接所述第二开放腔体的末端
。
[0012]在一种实现方式中，所述第二开放腔体的起始端设置有连通所述谐振层表面的过渡斜面
。
[0013]在一种实现方式中，设置在所述谐振层上的扼流槽处于所述第一开放腔体的两侧
。
[0014]在一种实现方式中，所述辐射单元
、
第一开放腔体
、
第二开放腔体和信号接口的数量均相等
。
[0015]在一种实现方式中，在辐射层上通过铜箔蚀刻形成辐射单元
。
[0016]在一种实现方式中，在谐振层上通过注塑成型后镀铜形成第一开放腔体和第二开放腔体；
[0017]在波导转接层上通过注塑成型后镀铜形成信号接口和垂直波导
。
[0018]在一种实现方式中，所述半波长辐射槽与扼流槽之间的距离为：
0.65
λ0至
0.55
λ0。
[0019]本申请实施例提供的一种适用于毫米波雷达的波导天线，包括依次层叠设置的辐射层
、
谐振层和波导转接层；所述辐射层设置有多个辐射单元辐射层；所述谐振层上朝向辐射层的一侧表面设置有正对于辐射单元的第一开放腔体，远离辐射层的一侧表面设置有第二开放腔体，以通过第一开放腔体与辐射层的一侧表面形成波导谐振腔，第二开放腔体与所述波导转接层的一侧表面形成水平波导馈线，所述谐振层上还设置有连通所述第一开放腔体和第二开放腔体的耦合槽；所述波导转接层上远离所述谐振层的一侧表面设置有信号接口，并设置有连接第二开放腔体和信号接口的垂直波导
。
[0020]应用本技术方案，利用垂直耦合孔径构建纵向分布的波导馈线及波导谐振腔，使得二者基于谐振层形成顶部或底部开放的独立腔体，因此天线仅需三层金属平面结构的
SMT
封装便可实现，且顶层辐射单元基于铜箔蚀刻工艺，加工精度高，可以大大提高毫米波或者太赫兹频段的天线生产良率，整体结构简单，所提出的制备方法有利于提高辐射槽长及间距等关键尺寸的精度并减小制备过程中的错位对天线性能的恶化影响，生产稳定性高
。
[0021]上述说明仅是本专利技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术实施例的上述和其它目的
、
特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式
。
附图说明
[0022]附图仅用于示出实施方式，而并不认为是对本专利技术的限制
。
而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件
。
在附图中：
[0023]图1为本申请实施例提供的一种适用于毫米波雷达的波导天线的整体结构示意图；
[0024]图2为本申请实施例提供的辐射层的两侧表面结构示意图；
[0025]图3为本申请实施例提供的辐射单元的结构示意图；
[0026]图4为本申请实施例提供的谐振层的两侧表面结构示意图；
[0027]图5为本申请实施例提供的第一开放腔体的结构示意图；
[0028]图6为本申请实施例提供的第二开放腔体的结构示意图；
[0029]图7为本申请实施例提供的波导转接层的两侧表面结构示意图；
[0030]图8为本申请实施例提供的辐射单元的频率与匹配度关系示意图；
[0031]图9为本申请实施例提供的辐射单元的频率与增益度关系示意图
。
[0032]图中：
[0033]1‑
辐射层，
11
‑
辐射单元，
111
‑
半波长辐射槽，
112
‑
扼流槽，2‑
谐振层，
21
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于毫米波雷达的波导天线，其特征在于，包括依次层叠设置的辐射层
(1)、
谐振层
(2)
和波导转接层
(3)
；所述辐射层
(1)
设置有多个辐射单元
(11)
辐射层；所述谐振层
(2)
上朝向辐射层
(1)
的一侧表面设置有正对于辐射单元
(11)
的第一开放腔体
(21)
，远离辐射层
(1)
的一侧表面设置有第二开放腔体
(22)
，以通过第一开放腔体
(21)
与辐射层
(1)
的一侧表面形成波导谐振腔，第二开放腔体
(22)
与所述波导转接层
(3)
的一侧表面形成水平波导馈线，所述谐振层
(2)
上还设置有连通所述第一开放腔体
(21)
和第二开放腔体
(22)
的耦合槽
(23)
；所述波导转接层
(3)
上远离所述谐振层
(2)
的一侧表面设置有信号接口
(31)
，并设置有连接第二开放腔体
(22)
和信号接口
(31)
的垂直波导
(32)。2.
根据权利要求1所述的一种适用于毫米波雷达的波导天线，其特征在于，所述辐射单元
(11)
包括多个半波长辐射槽
(111)
，以及设置在所述半波长辐射槽
(111)
两侧的扼流槽
(112)
，且所述扼流槽
(112)
从所述辐射层
(1)
延伸至所述谐振层
(2)。3.
根据权利要求2所述的一种适用于毫米波雷达的波导天线，其特征在于，所述第一开放腔体
(21)
包括脊结构
(211)
，以及设置在所述脊结构
(211)
两端的端结构
(212)
；所述脊结构
(211)
靠近一侧扼流槽
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛文浩，汤小俊，吴昊，
申请(专利权)人：惠州硕贝德无线科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：