【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及芯片天线领域，特别是涉及一种用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统。
技术介绍
1、在超宽带（ultra wideband，简称uwb）适用于广泛的无线系统，超宽带可回溯到包含1901年著名的跨大西洋脉冲信号传输的电报系统中。之后该技术在雷达中得到一些应用，主要用于军事目的。在2002年，美国通信委员会通过了将3.1-10.6 ghz频段划归为商用和22-29ghz的频段划归为车载雷达系统的规定。uwb雷达的工作原理和uwb定位不同。uwb雷达使用的原理类似飞行时间(time of flight, tof)，通过发射端发送一个信号，信号在碰到障碍物后反弹回接收端，通过计算发射与接收信号的时间差乘以光速即可得到信号传输的距离。uwb雷达利用无线信号的多普勒效应，检测周边电磁环境的变化，移动的物体会发射电磁波，并对电池波施加频移，通过电池环境变化的特征，判断是否存在运动或者活体呼吸。
2、超宽带生物雷达是一种用于生命体目标探测和识别的特殊形式雷达。他具有较强的穿透能力、良好的近场特性和目标识别能力。该技术主要以人体为探测目标，以雷达发射的电磁波为载体，检测到人体目标的运动或者呼吸、心跳等生命体征引起的体表微动，进而判断有无目标的存在。超宽带生物雷达可提供高度精确的位置、距离和速度读数，uwb雷达甚至可以精确检测到非常小的运动，如婴儿呼吸时胸部的微小起伏。医务人员则将其用于非接触式生命体征监测，包括心率和呼吸频率。搜救队或者消防队员将超宽带用于灾后寻找墙后或被埋在废墟中的人员是否还有呼吸，移动等生命体征。这
3、由于搜救设备复杂环境下的使用，需要uwb生命检测雷达朝着更紧凑更便携的方向不断优化。天线作为无线系统中最重要的射频单元，天线在不同标准频段内的性能直接决定了系统整体的性能。超宽带雷达对移动设备和无线系统的天线也提出了更高的要求，如体积小，结构简单，容易与电路集成等等。
4、因此，需要提供一种用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，可以有效解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，结构非常紧凑，经过性能测试表明能够工作于fira指定的频段上，适用于生物雷达的检测要求。
2、本专利技术实施例提供一种用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，包括：
3、多层介质基板、芯片天线、多层金属地板、共面波导馈电线导带、微带馈电线导带和金属过孔；
4、所述多层介质基板包括第一基板部分和第二基板部分，所述第二基板部分为所述第一基板部分的延伸部分，所述第二基板部分的顶层电路板和所述第一基板部分的顶层电路板电性连接，所述第一基板部分为水平方向的七层介质板，所述七层介质板被所述多层金属地板所覆盖，所述第二基板部分的厚度小于所述第一基板部分的厚度；
5、所述芯片天线设置在所述第二基板部分的上方，所述芯片天线包括陶瓷基板载体、辐射金属面、第一微带馈电线导带和第二微带馈电线导带；
6、其中，所述第一微带馈电线导带设置在所述陶瓷基板载体的侧面，所述第一微带馈电线导带为上宽下窄的梯形结构，所述第一微带馈电线导带的长度和所述陶瓷基板载体的厚度相同；所述第二微带馈电线导带设置在所述第二基板部分的顶层，所述第二微带馈电线导带为三角形结构，所述第二微带馈电线导带的第一端、第二端分别和第一微带馈电线导带、所述共面波导馈电线导带电性连接。
7、优选地，所述芯片天线包括第一芯片天线和第二芯片天线，所述第一芯片天线和所述第二芯片天线的大小和形状相同，所述第一芯片天线为发射天线，所述第二芯片天线为接收天线，所述第一芯片天线和所述第二芯片天线具有互易性。
8、优选地，所述共面波导馈电线导带包括第一共面波导馈电线导带和第二共面波导馈电线导带，所述第一共面波导馈电线导带和第二共面波导馈电线导带的大小和形状相同。
9、优选地，所述陶瓷基板载体的底面包括六个大小相同的金属连接板，所述金属连接板中的一个分别和所述第一微带馈电线导带和所述第二微带馈电线导带电性连接。
10、优选地，所述辐射金属面为结构做过优化的十面体贴片，所述辐射金属面的下端做了二次切角优化处理，所述辐射金属面上端做了单次切角处理。
11、优选地，所述共面波导传输导带的宽度与所述多层介质基板的厚度以及介电常数相关，所述共面波导传输导带的宽度为0.1-0.3mm。
12、优选地，所述第一微带馈电线导带的上底边的长度和所述辐射金属面的形状以及大小相关，所述第一微带馈电线导带的上底边的长度为0.5-1.3mm。
13、优选地，所述共面波导馈电线导带的下端与系统电路板接头进行信号传输电性连接。
14、优选地，所述多层金属地板包括正面金属地板和背面金属地板，所述正面金属地板设置在所述第一、第二共面波导馈电线导带的两侧，所述正面金属地板的高度在所述第一、第二芯片天线高度的净空区下，所述背面金属地板、其它各层金属地板的高度与所述正面金属地板的高度相同，所述背面金属地板、其它各层金属地板的宽度与所述多层介质基板的宽度相同。
15、优选地，所述多层金属地板通过所述金属过孔电气连接。
16、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
17、本专利技术实施例的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，包括多层介质基板、芯片天线、多层金属地板、共面波导馈电线导带、微带馈电线导带和金属过孔；所述多层介质基板包括第一基板部分和第二基板部分，所述第二基板部分为所述第一基板部分的延伸部分，所述第二基板部分的顶层电路板和所述第一基板部分的顶层电路板电性连接，所述第一基板部分为水平方向的七层介质板，所述七层介质板被所述多层金属地板所覆盖，所述第二基板部分的厚度小于所述第一基板部分的厚度；所述芯片天线设置在所述第二基板部分的上方，所述芯片天线包括陶瓷基板载体、辐射金属面、第一微带馈电线导带和第二微带馈电线导带；其中，所述第一微带馈电线导带设置在所述陶瓷基板载体的侧面，所述第一微带馈电线导带为上宽下窄的梯形结构，所述第一微带馈电线导带的长度和所述陶瓷基板载体的厚度相同；所述第二微带馈电线导带设置在所述第二基板部分的顶层，所述第二微带馈电线导带为三角形结构，所述第二微带馈电线导带的第一端、第二端分别和第一微带馈电线导带、所述共面波导馈电线导带电性连接，在第二基板部分对介质层进行减薄，可以有效展宽芯片天线的带宽；
18、进一步地，在芯片天线的垂直侧面采用具有上宽下窄的梯形结构的第一微带馈电线导带，能够有效起到阻抗变化的作用；
19、进一步地，当多层金属板往芯片天线的单层介质板进行过渡时，在第二基板部分的顶层采用具有三角形结构的第二微带馈电线导带，从而降低产生的阻抗跃变；
20、进一步地，采用优化设计的芯片天线和阻抗匹配结构，使得平面陶瓷天线系统用更紧凑的空间和分布来达到超宽带雷达的工作频率和带宽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述芯片天线包括第一芯片天线和第二芯片天线，所述第一芯片天线和所述第二芯片天线的大小和形状相同，所述第一芯片天线为发射天线，所述第二芯片天线为接收天线，所述第一芯片天线和所述第二芯片天线具有互易性。
3.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述共面波导馈电线导带包括第一共面波导馈电线导带和第二共面波导馈电线导带，所述第一共面波导馈电线导带和第二共面波导馈电线导带的大小和形状相同。
4.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述陶瓷基板载体的底面包括六个大小相同的金属连接板，所述金属连接板中的一个分别和所述第一微带馈电线导带和所述第二微带馈电线导带电性连接。
5.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述辐射金属面为结构做过优化的十面体贴片，所述辐射金属面的下端做了二次切角优化处理，所述辐射金属面上端做了单次切
6.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述共面波导传输导带的宽度与所述多层介质基板的厚度以及介电常数相关，所述共面波导传输导带的宽度为0.1-0.3mm。
7.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述第一微带馈电线导带的上底边的长度和所述辐射金属面的形状以及大小相关，所述第一微带馈电线导带的上底边的长度为0.5-1.3mm。
8.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述共面波导馈电线导带的下端与系统电路板接头进行信号传输电性连接。
9.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述多层金属地板包括正面金属地板和背面金属地板，所述正面金属地板设置在所述第一、第二共面波导馈电线导带的两侧，所述正面金属地板的高度在所述第一、第二芯片天线高度的净空区下，所述背面金属地板、其它各层金属地板的高度与所述正面金属地板的高度相同，所述背面金属地板、其它各层金属地板的宽度与所述多层介质基板的宽度相同。
10.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述多层金属地板通过所述金属过孔电气连接。
...【技术特征摘要】
1.一种用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述芯片天线包括第一芯片天线和第二芯片天线，所述第一芯片天线和所述第二芯片天线的大小和形状相同，所述第一芯片天线为发射天线，所述第二芯片天线为接收天线，所述第一芯片天线和所述第二芯片天线具有互易性。
3.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述共面波导馈电线导带包括第一共面波导馈电线导带和第二共面波导馈电线导带，所述第一共面波导馈电线导带和第二共面波导馈电线导带的大小和形状相同。
4.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述陶瓷基板载体的底面包括六个大小相同的金属连接板，所述金属连接板中的一个分别和所述第一微带馈电线导带和所述第二微带馈电线导带电性连接。
5.根据权利要求1所述的用于超宽带雷达的自收发芯片天线系统，其特征在于，所述辐射金属面为结构做过优化的十面体贴片，所述辐射金属面的下端做了二次切角优化处理，所述辐射金属面上端做了单次切角处理。
6.根据权利要求1所述的用于超宽带...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建军，范兴勇，
申请(专利权)人：长沙驰芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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