【技术实现步骤摘要】
本技术涉及雷达天线领域，尤其涉及一种背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构及雷达设备。
技术介绍
1、作为微波天线
必不可少的关键部件，毫米波天线广泛应用于雷达和通信系统。毫米波天线需要具备以下特点：较高的天线增益和较好的方向性；便于与系统其他电路集成；尺寸小，重量轻，成本低，便于大规模生产。
2、传统的矩形金属波导结构天线可以实现较好的天线增益和方向性等性能指标，但需要较高的加工精度。特别地，对于毫米波段，加工精度直接影响天线性能，且这类天线尺寸大，重量重，难以和平面电路集成，难以满足现阶段高集成度、高性能通信和智能感知的系统需求。
3、基片集成波导天线可以有效克服上述传统金属波导结构天线的缺点，具有广阔的应用前景。但随着雷达和通信系统的日益复杂化，需要采用多层pcb才能实现高集成度的系统集成，这给基片集成波导天线设计、制造及应用带来了新的挑战。例如：天线和周边电路之间容易相互干扰，多层pcb的层叠结构稳定性和加工工艺会严重影响天线性能等。
4、现有采用多层pcb加工工艺制作的毫米波天线，按照传输馈电结构和天线辐射结构在pcb上的设置关系，可以分为同侧馈电和背侧馈电两种方案。现有的同侧馈电或背侧馈电方案无法同时满足下列设计目标：避免天线辐射信号和传输线信号的相互干扰；实现良好的金属腔体屏蔽、馈电侧芯片散热和天线辐射；减小多层pcb层压工艺导致的材料厚度变化和加工工艺误差对天线性能的影响；工艺简单，成本低廉，关键辐射结构稳定可靠。
5、因此，研发一种可减小pcb工艺导致的材料
技术实现思路
1、本技术提供一种背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构及雷达设备，以解决天线结构与馈电结构之间信号干扰的问题。
2、根据本技术的第一方面，提供了一种背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，包括：若干金属层、若干介质基板和若干第一金属孔；介质基板对应分布于相邻的金属层之间；其中，所述若干金属层和所述若干介质基板均包括第一区域与第二区域；所述若干第一金属孔对应形成于所述若干金属层和所述若干介质基板的所述第一区域；其中，所述若干金属层包括沿第一方向依次排列的第一金属层和第二金属层；其中，在所述第一金属层与所述第二金属层中的所述若干第一金属孔均沿第二方向上等距排列成相互平行的两排；其中，所述第二方向垂直于所述第一方向；其中，所述第一区域与所述第二区域沿所述第二方向排列；
3、其中，所述第一金属层还包括传输馈电结构，且所述传输馈电结构设置于所述第一金属层的所述第二区域中；所述传输馈电结构包括：传输馈线和馈电过渡结构；其中，所述传输馈线设置于所述馈电过渡结构内；
4、所述第二金属层还包括若干辐射缝隙结构；且所述若干辐射缝隙结构沿所述第二方向交替排列于所述第二金属层的所述第二区域中；且所述第二金属层上的所述若干第一金属孔包围所述若干辐射缝隙结构；
5、若干辐射口径，对应设置于其余的所述若干金属层与所述若干介质基板内；其中，所述若干第一金属孔分别包围对应的所述辐射口径。
6、可选的，所述馈电过渡结构为y型分叉缝隙结构；其中，所述传输馈线设置于所述y型分叉缝隙结构中；
7、其中，所述若干第一金属孔分别从所述y型开口的两端，并沿所述第二方向上等距排列成相互平行的两排。
8、可选的，所述传输馈线为共面波导、基片集成波导或微带线。
9、可选的，所述传输馈电结构还包括：若干屏蔽金属孔；所述若干屏蔽金属孔沿所述第二方向对称排列于所述y型分叉缝隙结构的外围的两侧；
10、其中，所述若干屏蔽金属孔还对应形成于所述第二金属板上，以及其余所述若干金属层与所述若干介质基板上。
11、可选的，所述第一金属层和所述第二金属层均还包括：
12、若干第二金属孔；所述若干第二金属孔分布于所述第一金属层与所述第二金属层中远离所述第二区域的一侧，且连接对应的所述若干第一金属孔；
13、其中，所述第一金属层、所述第二金属层、所述若干第一金属孔以及所述若干第二金属孔共同构成基片集成波导；其中，所述若干第二金属孔用于对所述基片集成波导的终端进行短路。
14、可选的，所述若干辐射缝隙结构中的每个辐射缝隙结构的俯视图均为矩形。
15、可选的，所述若干辐射缝隙结构沿所述第二方向的长度约为λ/2；其中，所述λ表征了所述基片集成波导中的电磁波的波长。
16、可选的，相邻两所述辐射缝隙结构之间的间距约为c/2f；其中，c为空气中的光速，f为背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构的工作频率。
17、可选的，所述若干金属层还包括：第三金属层、第四金属层、第五金属层和第六金属层；
18、其中，在所述第三金属层、所述第四金属层以及所述第五金属层中均对应形成有所述若干屏蔽金属孔、所述若干第一金属孔以及所述若干第二金属孔；
19、其中，所述若干辐射口径分别对应形成于所述第三金属层、所述第四金属层、所述第五金属层以及所述第六金属层中；
20、所述若干屏蔽金属孔、所述若干第一金属孔以及所述若干第二金属孔均对应分布于所述辐射口径的四周。
21、可选的，所述若干介质基板包括：
22、沿所述第一方向依次排列的第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板、第四介质基板以及第五介质基板；其中，所述第一介质基板、所述第三介质基板和所述第五介质基板均为芯板层；所述第二介质基板和所述第四介质基板均为预制层；
23、其中，在所述第一介质基板、所述第二介质基板、所述第三介质基板、所述第四介质基板以及所述第五介质基板上均对应形成有所述若干屏蔽金属孔、所述若干第一金属孔以及所述若干第二金属孔；
24、其中，所述若干辐射口径分别对应形成于所述第三介质基板、所述第四介质基板以及所述第五介质基板上；
25、所述若干屏蔽金属孔、所述若干第一金属孔以及所述若干第二金属孔均对应分布于所述辐射口径的四周。
26、可选的，所述辐射口径的横截面的形状为矩形。
27、可选的，所述辐射口径沿第三方向的宽度不小于所述若干辐射缝隙结构沿所述第三方向的排列总宽度；其中，所述第三方向平行于所述若干第二金属孔的排列方向。
28、可选的，还包括：若干圆柱；所述若干圆柱对应贯穿于所述若干屏蔽金属孔、所述若干第一金属孔以及所述若干第二金属孔内；
29、其中，所述若干圆柱的一端连接于所述第六金属层上。
30、根据本技术的第二方面，还提供了一种毫米波雷达设备，包括本技术第一方面中任一项所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构。
31、本技术提供的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，通过将传输馈电结构与若干辐射缝隙结构分别设置于第一金属层与第二金属层上，有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，包括：若干金属层、若干介质基板和若干第一金属孔；介质基板对应分布于相邻的金属层之间；其中，所述若干金属层和所述若干介质基板均包括第一区域与第二区域；所述若干第一金属孔对应形成于所述若干金属层和所述若干介质基板的所述第一区域；其中，所述若干金属层包括沿第一方向依次排列的第一金属层和第二金属层；其中，在所述第一金属层与所述第二金属层中的所述若干第一金属孔均沿第二方向上等距排列成相互平行的两排；其中，所述第二方向垂直于所述第一方向；其中，所述第一区域与所述第二区域沿所述第二方向排列；
2.根据权利要求1所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述馈电过渡结构为Y型分叉缝隙结构；其中，所述传输馈线设置于所述Y型分叉缝隙结构中；
3.根据权利要求2所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述传输馈线为共面波导、基片集成波导或微带线。
4.根据权利要求3所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述传输馈电结构还包括：若干屏蔽金属孔；所述若干屏蔽
5.根据权利要求4所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层均还包括：
6.根据权利要求5所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述若干辐射缝隙结构中的每个辐射缝隙结构的俯视图均为矩形。
7.根据权利要求6所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述若干辐射缝隙结构沿所述第二方向的长度约为λ/2；其中，所述λ表征了所述基片集成波导中的电磁波的波长。
8.根据权利要求7所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，相邻两所述辐射缝隙结构之间的间距约为c/2f；其中，c为空气中的光速，f为背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构的工作频率。
9.根据权利要求8所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述若干金属层还包括：第三金属层、第四金属层、第五金属层和第六金属层；
10.根据权利要求9所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述若干介质基板包括：
11.根据权利要求10所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述辐射口径的横截面的形状为矩形。
12.根据权利要求11所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述辐射口径沿第三方向的宽度不小于所述若干辐射缝隙结构沿所述第三方向的排列总宽度；其中，所述第三方向平行于所述若干第二金属孔的排列方向。
13.根据权利要求12所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，还包括：若干圆柱；所述若干圆柱对应贯穿于所述若干屏蔽金属孔、所述若干第一金属孔以及所述若干第二金属孔内；
14.一种毫米波雷达设备，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构。
...【技术特征摘要】
1.一种背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，包括：若干金属层、若干介质基板和若干第一金属孔；介质基板对应分布于相邻的金属层之间；其中，所述若干金属层和所述若干介质基板均包括第一区域与第二区域；所述若干第一金属孔对应形成于所述若干金属层和所述若干介质基板的所述第一区域；其中，所述若干金属层包括沿第一方向依次排列的第一金属层和第二金属层；其中，在所述第一金属层与所述第二金属层中的所述若干第一金属孔均沿第二方向上等距排列成相互平行的两排；其中，所述第二方向垂直于所述第一方向；其中，所述第一区域与所述第二区域沿所述第二方向排列；
2.根据权利要求1所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述馈电过渡结构为y型分叉缝隙结构；其中，所述传输馈线设置于所述y型分叉缝隙结构中；
3.根据权利要求2所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述传输馈线为共面波导、基片集成波导或微带线。
4.根据权利要求3所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述传输馈电结构还包括：若干屏蔽金属孔；所述若干屏蔽金属孔沿所述第二方向对称排列于所述y型分叉缝隙结构的外围的两侧；
5.根据权利要求4所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层均还包括：
6.根据权利要求5所述的背馈毫米波基片集成波导缝隙阵列天线结构，其特征在于，所述若干辐射缝隙结构中的每个辐射缝隙结构的俯视图均为矩形。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟子果，刘志强，冯海生，
申请(专利权)人：上海昱感微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。