【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车载天线，具体涉及一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线。
技术介绍
1、目前毫米波车载雷达天线传播的基本都是水平极化和垂直极化信号，而在现实生活中，经常出现的恶劣天线以及一些障碍物的遮挡都会影响到无线电磁波的传播特性，从而降低信息传递的可靠性和有效性。圆极化可以使这些问题迎刃而解，圆极化天线可以接收任意方向的线极化波，同时其产生的圆极化波也可以被任意的线极化天线接收；除此之外，根据电场传播方向的特点，圆极化的旋向有左右之分，可以减少由多径效应产生的信号选择性削弱；当线极化波达到一定高度之后，法拉第效应会使信号出现损失，但对于圆极化天线来说，影响甚小。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线。
2、本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：
3、一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线，所述极化天线包括位于上部的天线层和位于下部的馈电层4，其中，天线层从上到下依次排列设置的辐射层1、耦合层2、谐振腔层3，馈电层4用于向谐振腔层3馈电，谐振腔层3通过耦合层2对辐射层1进行耦合馈电，最终由辐射层向空间辐射并形成扇形波束；
4、所述辐射层1设有1个镂空结构的开口向上的辐射单元1a；
5、所述耦合层2设有4个镂空结构的纵向排列分布并且中心对称的45°倾角斜槽，分别为第一斜槽2aa、第二斜槽2ab、第三斜槽2ac和第四斜槽2ad，第一斜槽2aa、第二斜槽2ab分别与
6、所述谐振腔层3设有一个镂空结构的矩形谐振腔3a，矩形谐振腔3a的两条长边上分别设置有第一金属凸块3aa、第三金属凸块3ac和第二金属凸块3ab、第四金属凸块3ad；第一金属凸块3aa、第二金属凸块3ab、第三金属凸块3ac和第四金属凸块3ad呈交错设置，关于谐振腔3a中心对称；所述谐振腔层3的上表面和耦合层2的下表面无缝贴合；
7、所述馈电层4设有一个镂空结构的l型矩形波导4a，位于馈电层中心位置，l型矩形波导4a包括第一波导口4aa、第二波导口4ab，并在直角处设有匹配块4ac，馈电层4的上表面和谐振腔3a的下表面无缝贴合，其中第一波导口4aa作为馈电输入口，设置于馈电层4的侧面，并通过作为馈电输出口的第二波导口4ab向谐振腔3a馈电，第二波导口4ab设置于馈电层4的上表面，并且位于谐振腔3a中心正下方。
8、进一步地，所述第一斜槽2aa、第二斜槽2ab、第三斜槽2ac和第四斜槽2ad位于辐射单元1a下方，矩形谐振腔3a的上方，所述斜槽切割矩形谐振腔3a的电流，同相耦合到辐射单元1a。
9、进一步地，所述第一金属凸块3aa、第二金属凸块3ab、第三金属凸块3ac和第四金属凸块3ad的形状为矩形、三角形、椭圆形或不规则形状，改变矩形谐振腔3a内电场驻波点位置，从而使得所述四个斜槽可以实现共线排列。
10、进一步地，4个斜槽中每两个相邻斜槽的距离范围为λg/2～λg，避免天线方向图出现栅瓣；第一金属凸块3aa与第三金属凸块3ac、第二金属凸块3ab与第四金属凸块3ad之间的距离范围为λg/2～λg，λg为目标频率下矩形谐振腔3a的波导波长，所述天线所有空心结构均以同一个中心点中心对称，保证天线主波束正视。
11、进一步地，所述辐射单元1a的形状为矩形、梯形、三角型或者菱形，不同极化的电场通过辐射单元1a时，相速不同，因此通过改变辐射单元1a的高度，调整垂直方向电场矢量和水平方向电场矢量的相位差。
12、进一步地，所述l型矩形波导4a在直角处设有阶梯型的匹配块4ac，所述l型矩形波导在直角处阻抗发生突变，因此所述匹配块用于改变l型矩形波导直角处的阻抗值，从而调节l型矩形波导4a的反射系数。
13、进一步地，所述第一斜槽2aa、第二斜槽2ab、第三斜槽2ac和第四斜槽2ad的形状为矩形或l型，切割矩形谐振腔3a的电流，实现45°极化电场。
14、进一步地，所述天线层中辐射层1、耦合层2和谐振腔层3作为一层进行加工成形，天线层剖面厚度为[2.2mm,3mm]，可以减少工序，降低成本，提高天线加工良品率。
15、本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
16、1、本专利技术公开的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线在77ghz频段内可辐射出一种右旋圆极化波，并且带宽覆盖76-81ghz，用于毫米波车载雷达。
17、2、本专利技术公开的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线在底部采用波导传输线进行中心馈电，避免了馈电结构给天线辐射性能带来的不利影响。
18、3、本专利技术公开的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线采用多层全金属结构，有利于天线获得宽带和优秀的辐射性能；有利于控制辐射单元的激励电流，更好的满足切比雪夫分布，实现低副瓣。
19、4、本专利技术公开的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线结构简单，天线虽采用多层结构，但可以通过辐射层、耦合层和馈电层三层合一实现一体化加工，减少加工工序和加工成本。
20、5、本专利技术公开的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线实现了圆极化波，抗干扰能力强，恶劣环境下雷达探测更精准。
21、6、本专利技术公开的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线，凹凸结构的谐振腔使得斜槽可以共线排布。
22、7、本专利技术公开的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线，通过斜槽产生45°极化的电场，并设计一个对垂直极化电场和水平极化电场的相速不同的辐射单元，便实现了圆极化波；通过将斜槽旋转90°可相应的实现相反旋向的圆极化波。
23、8、本专利技术公开的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线考虑了加工容差，降低天线量产风险。
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1.一种新型3D毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，所述极化天线包括位于上部的天线层和位于下部的馈电层(4)，其中，天线层从上到下依次排列设置的辐射层(1)、耦合层(2)、谐振腔层(3)，馈电层(4)用于向谐振腔层(3)馈电，谐振腔层(3)通过耦合层(2)对辐射层(1)进行耦合馈电，最终由辐射层向空间辐射并形成扇形波束；
2.根据权利要求1所述的一种新型3D毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，第一斜槽(2AA)、第二斜槽(2AB)、第三斜槽(2AC)和第四斜槽(2AD)位于辐射单元(1A)下方，与辐射单元(1A)底部无缝衔接，并且耦合层(2)的上表面即为辐射层的下表面。
3.根据权利要求1所述的一种新型3D毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，所述第一金属凸块(3AA)、第二金属凸块(3AB)、第三金属凸块(3AC)和第四金属凸块(3AD)的形状为矩形、三角形、椭圆形或不规则形状。
4.根据权利要求1所述的一种新型3D毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，4个斜槽中每两个相邻斜槽的距离范围为λg/2～λg，第一金属凸块(3AA)与第三金属凸
5.根据权利要求1所述的一种新型3D毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，所述辐射单元(1A)的形状为矩形、梯形、三角型或者菱形，通过改变辐射单元(1A)的高度，调整垂直方向电场矢量和水平方向电场矢量的相位差。
6.根据权利要求1所述的一种新型3D毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，所述L型矩形波导(4A)在直角处设有阶梯型的匹配块(4AC)，用于调节L型矩形波导(4A)的反射系数。
7.根据权利要求1所述的一种新型3D毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，所述第一斜槽(2AA)、第二斜槽(2AB)、第三斜槽(2AC)和第四斜槽(2AD)的形状为矩形或L型。
8.根据权利要求1所述的一种新型3D毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，所述天线层中辐射层(1)、耦合层(2)和谐振腔层(3)作为一层进行加工成形，天线层剖面厚度为[2.2mm,3mm]。
...【技术特征摘要】
1.一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，所述极化天线包括位于上部的天线层和位于下部的馈电层(4)，其中，天线层从上到下依次排列设置的辐射层(1)、耦合层(2)、谐振腔层(3)，馈电层(4)用于向谐振腔层(3)馈电，谐振腔层(3)通过耦合层(2)对辐射层(1)进行耦合馈电，最终由辐射层向空间辐射并形成扇形波束；
2.根据权利要求1所述的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，第一斜槽(2aa)、第二斜槽(2ab)、第三斜槽(2ac)和第四斜槽(2ad)位于辐射单元(1a)下方，与辐射单元(1a)底部无缝衔接，并且耦合层(2)的上表面即为辐射层的下表面。
3.根据权利要求1所述的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，所述第一金属凸块(3aa)、第二金属凸块(3ab)、第三金属凸块(3ac)和第四金属凸块(3ad)的形状为矩形、三角形、椭圆形或不规则形状。
4.根据权利要求1所述的一种新型3d毫米波车载雷达圆极化天线，其特征在于，4个斜槽中每两个相邻斜槽的距离范围为λg/2～λg，第一金属凸块(3aa)与第三金...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔悦慧，吴乐耀，李融林，孙靖虎，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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