【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于毫米波雷达天线，具体地说涉及一种圆极化透镜雷达天线。
技术介绍
1、随着雷达天线技术的不断发展，雷达天线在军事、工业、民用、科研等领域的远程探测和测距发挥了重要作用。在诸如管道液位测量、车载雷达测距等特定应用场景下，要求雷达天线具有窄波束、高增益和低副瓣的特点。目前，通常采用圆极化技术改善雷达系统的隔离度，采用微带阵列天线提高增益，但是对于阵列天线来说，圆极化的馈电网络设计复杂，在毫米波的波段，由于频率高、pcb板损耗大，较难实现高增益，同时由于对加工精度要求较高，生产成本也随之提高。
2、近年来，许多学者在远距离雷达探测方面进行了研究，文献“an array antennafor both long-and medium-range 77ghz automotive radar applications,ieeetransactions on antennas and propagation,vol.65,no.12,pp.7207-7216,dec.2017,j.xu,w.hong,h.zhang,g.wang,y.yu and z.h.jiang”公开了一种新型的具有平肩形辐射方向图的阵列天线，其适用于长距离和中距离的汽车雷达，采用波束赋形阵列实现了高增益、窄波束，但是这种方案存在在毫米波段损耗大、馈电网络设计复杂、天线整体尺寸大的技术问题。文献“a high efficiency antenna with horn and lens for 77ghzautomotive long range
3、综上所述，上述方案难以满足要求高增益、窄波束、收发方向图重叠的场合，有鉴于此，有必要对现有技术中的雷达天线予以进一步改进。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于现有毫米波雷达天线结构复杂、体积大、无法满足高增益、窄波束、收发方向图重叠的要求，从而提出一种结构简单、体积小巧、具有高增益、窄波束、收发方向图重叠、抗干扰性强、隔离度高的圆极化透镜雷达天线。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：
3、本专利技术提供一种圆极化透镜雷达天线，其包括：
4、馈电单元，所述馈电单元包括一组正交馈电结构；
5、贴片天线，设置于所述馈电单元顶部，所述贴片天线由所述正交馈电结构馈电、产生两正交线极化波；
6、介质透镜，设置于所述贴片天线顶部，所述介质透镜由沿远离所述贴片天线的方向顺次设置的栅格极化器和半球透镜部组成，所述栅格极化器中栅格的延伸方向与所述贴片天线的极化方向呈45°角。
7、作为优选，所述栅格极化器包括栅格极化器本体，所述栅格极化器本体开设有若干间隔设置的栅格镂空部，所述栅格镂空部贯穿所述栅格极化器本体设置。
8、作为优选，所述栅格镂空部为开设于所述栅格格栅本体的镂空槽，所述镂空槽的宽度为w1，镂空槽侧壁的宽度为w2，所述镂空槽侧壁的宽度w2与镂空槽的宽度w1之间满足：w1/(w1+w2)＝0.3～0.5。
9、作为优选，所述栅格极化器本体呈圆柱形，所述圆柱形栅格极化器本体的直径与所述半球形透镜部的直径相同。
10、作为优选，所述贴片天线相位中心设置于所述介质透镜的中央焦点位置。
11、作为优选，所述馈电单元包括印制电路板，所述印制电路板连接有第一馈电端，所述第一馈电端通过顺次连接的第一馈线、第一谐振器耦合于所述贴片天线，所述印制电路板还连接有第二馈电端，所述第二馈电端通过顺次连接的第二馈线、第二谐振器耦合于所述贴片天线，所述第一馈线垂直于所述第二馈线以形成正交馈电结构。
12、作为优选，所述第一馈电端外部设置有第一短路单元，所述第二馈电端外部设置有第二短路单元。
13、作为优选，所述介质透镜的材质为光敏树脂，所述栅格极化器的参数满足如下公式：
14、
15、其中，为相位差，h为栅格极化器高度，λ0为天线的真空波长，εy为介质的介电常数，εx为空气的介电常数。
16、作为优选，所述贴片天线为矩形微带贴片天线；所述谐振器为工字形谐振器。
17、作为优选，所述栅格极化器本体边缘开设有第一连接通孔，所述介质透镜通过所述第一连接通孔连接于所述馈电单元；所述馈电单元开设有用于固定馈电接头的馈电连接孔，还开设有用于连接外部结构的第二连接通孔。
18、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
19、本专利技术提供的圆极化雷达天线，包括：馈电单元，馈电单元包括一组正交馈电结构；贴片天线，设置于馈电单元顶部，通过正交馈电结构产生两正交线极化波；介质透镜的焦点设置于贴片天线的相位中心处，介质透镜由沿远离贴片天线的方向顺次设置的栅格极化器和半球透镜部组成，栅格极化器中栅格的延伸方向与贴片天线的极化方向呈45°角。该天线采用介质透镜提高了天线的增益，馈电单元的结构简单，接收天线和发射天线的相位中心重叠，且相位中心放置在透镜的焦点处，保证了收发方向图重叠且指向正前方，栅格极化器中栅格的延伸方向与贴片天线的极化方向呈45°角设置，可将线极化波转化为圆极化波，得到了圆极化雷达天线，避免了圆极化馈电网络的设计与制作，简化了天线结构、降低了设计和生产难度，提高了雷达天线收发信号时的抗干扰性、保证了隔离度。
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1.一种圆极化透镜雷达天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述栅格极化器包括栅格极化器本体，所述栅格极化器本体开设有若干间隔设置的栅格镂空部，所述栅格镂空部贯穿所述栅格极化器本体设置。
3.根据权利要求2所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述栅格镂空部为开设于所述栅格格栅本体的镂空槽，所述镂空槽的宽度为W1，镂空槽侧壁的宽度为W2，所述镂空槽侧壁的宽度W2与镂空槽的宽度W1之间满足：W1/(W1+W2)＝0.3～0.5。
4.根据权利要求3所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述栅格极化器本体呈圆柱形，所述圆柱形栅格极化器本体的直径与所述半球形透镜部的直径相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述贴片天线相位中心设置于所述介质透镜的中央焦点位置。
6.根据权利要求5所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述馈电单元包括印制电路板，所述印制电路板连接有第一馈电端，所述第一馈电端通过顺次连接的第一馈线、第一谐振器耦合于所述贴片天线，所述印
7.根据权利要求6所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述第一馈电端外部设置有第一短路单元，所述第二馈电端外部设置有第二短路单元。
8.根据权利要求7所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述介质透镜的材质为光敏树脂，所述栅格极化器的参数满足如下公式：
9.根据权利要求8所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述贴片天线为矩形微带贴片天线；所述谐振器为工字形谐振器。
10.根据权利要求9所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述栅格极化器本体边缘开设有第一连接通孔，所述介质透镜通过所述第一连接通孔连接于所述馈电单元；所述馈电单元开设有用于固定馈电接头的馈电连接孔，还开设有用于连接外部结构的第二连接通孔。
...【技术特征摘要】
1.一种圆极化透镜雷达天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述栅格极化器包括栅格极化器本体，所述栅格极化器本体开设有若干间隔设置的栅格镂空部，所述栅格镂空部贯穿所述栅格极化器本体设置。
3.根据权利要求2所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述栅格镂空部为开设于所述栅格格栅本体的镂空槽，所述镂空槽的宽度为w1，镂空槽侧壁的宽度为w2，所述镂空槽侧壁的宽度w2与镂空槽的宽度w1之间满足：w1/(w1+w2)＝0.3～0.5。
4.根据权利要求3所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述栅格极化器本体呈圆柱形，所述圆柱形栅格极化器本体的直径与所述半球形透镜部的直径相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述贴片天线相位中心设置于所述介质透镜的中央焦点位置。
6.根据权利要求5所述的圆极化透镜雷达天线，其特征在于，所述馈电单元包括印制电路板，所述印制电路板...
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