一种低副瓣梳形阵列天线制造技术

本技术涉及一种低副瓣梳形阵列天线，其解决了长距毫米波雷达需要较远探测距离、较好方向性和较低雷达误报率的技术问题，其设有依次电连接的接地共面波导结构、接地共面波导‑基片集成波导转接结构、基片集成波导不等功分器、基片集成波导‑微带线转接结构和四个并列设置的1×18梳形阵列天线。本技术可广泛应用于车载毫米波雷达。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线通信领域，特别是涉及一种低副瓣梳形阵列天线。

技术介绍

1、车载毫米波雷达是工作在毫米波频段的车载雷达，车载雷达是一种可以对驾驶员监测预警，以达到有效防止交通事故发生目的的汽车辅助驾驶系统。天线可以将自由空间波与传输线中的导行波相互转换，既可以做为发射端，又可以做为接收端，在系统中起着十分重要的作用。毫米波天线可分为喇叭天线、透镜天线、反射面天线、缝隙波导天线、微带天线等。其中喇叭天线、透镜天线的剖面过高，从而限制了其应用空间；缝隙波导天线虽然具有损耗低，高辐射效率的优点，但成本较高，同时对加工精度的要求也高；间隙波导天线具有损耗低、对上下层连接要求不高、易于加工等特点，但国内无法商用。而微带天线具有剖面低、体积小、成本低、易集成等特点，所以被广泛应用。

2、车载毫米波雷达按照距离划分主要分为长距、中距、短距三种，其中长距雷达一般要求较远的探测距离、较好的方向性和较低的雷达误报率，因此要求其前端天线阵列的增益高、波束窄、副瓣电平低。

技术实现思路

1、本技术为了解决现有长距毫米波雷达需要较远探测距离、较好方向性和较低雷达误报率的技术问题，提供一种高增益、窄波束的低副瓣梳形阵列天线。

2、本技术提供一种低副瓣梳形阵列天线，设有依次电连接的接地共面波导结构、接地共面波导-基片集成波导转接结构、基片集成波导不等功分器、基片集成波导-微带线转接结构和四个并列设置的1×18梳形阵列天线；

3、所述接地共面波导结构以低损耗将低副瓣梳形阵列天线与芯片连接；

4、所述接地共面波导-基片集成波导转接结构将基片集成波导传输结构与接地共面波导传输结构相互转换；

5、所述基片集成波导不等功分器将能量按照预期设计不等分给各个端口，从而实现对e面方向图的副瓣控制；

6、所述基片集成波导-微带线转接结构将基片集成波导与微带线传输相互转换；

7、所述梳形阵列天线是传输线的导行波与空间中的电磁波转换的媒介。

8、优选地，所述1×18梳形阵列天线设有微带馈电端口，四分之一波长阻抗变换段，18个开路支节和主馈线，所述微带馈电端口通过所述四分之一波长阻抗变换段与所述主馈线电连接，所述18个开路支节与与所述主馈线电连接。

9、优选地，所述18个开路支节根据泰勒分布在18个单元、-24db副瓣电平的理想情况下计算得到的电流分布以及阻抗计算公式得到，所述18个开路支节以二分之一波长的间距交错放置在主馈线两侧，整体呈中心对称。

10、优选地，所述基片集成波导不等功分器为1分4不等功分器。

11、优选地，所述基片集成波导不等功分器设有一个等分结构和二个不等分结构，所述不等分结构设有2端口和3端口分别连接所述1×18梳形阵列天线。

12、优选地，所述基片集成波导不等功分器还设有调节功率分布的短路金属柱，根据短路金属柱位置的不同，能量流入比例也会不同。

13、本技术的有益效果是：

14、本技术采用组阵的形式提高天线增益，设有4×18梳形阵列天线，为实现低于-20db的副瓣电平，可通过切比雪夫分布、泰勒分布计算出单元的功率分布，以实现方向图副瓣抑制，从而满足车载雷达较远的探测距离、较好的方向性和较低的雷达误报率的需求。

15、本技术设有siw(基片集成波导)1分4不等功分器，组成了4×18的低副瓣梳形阵列，还可以根据实际应用需求可以选择合适的阵列数目，可以同时实现e面和h面的副瓣抑制，实现高增益、窄波束、低副瓣，便于车载雷达长距离探测的需求。

16、本技术由gcpw(接地共面波导)结构进行馈电，方便与芯片直连。其中，gcpw与siw、siw与微带线之间均设计了转接结构，转接性能良好，损耗低。

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【技术保护点】

1.一种低副瓣梳形阵列天线，其特征是，设有依次电连接的接地共面波导结构、接地共面波导-基片集成波导转接结构、基片集成波导不等功分器、基片集成波导-微带线转接结构和四个并列设置的1×18梳形阵列天线；

2.根据权利要求1所述低副瓣梳形阵列天线，其特征在于，所述1×18梳形阵列天线设有微带馈电端口，四分之一波长阻抗变换段，18个开路支节和主馈线，所述微带馈电端口通过所述四分之一波长阻抗变换段与所述主馈线电连接，所述18个开路支节与所述主馈线电连接。

3.根据权利要求2所述低副瓣梳形阵列天线，其特征在于，所述18个开路支节根据泰勒分布在18个单元、-24dB副瓣电平的理想情况下计算得到的电流分布以及阻抗计算公式得到，所述18个开路支节以二分之一波长的间距交错放置在主馈线两侧，整体呈中心对称。

4.根据权利要求1所述低副瓣梳形阵列天线，其特征在于，所述基片集成波导不等功分器为1分4不等功分器。

5.根据权利要求4所述低副瓣梳形阵列天线，其特征在于，所述基片集成波导不等功分器设有一个等分结构和二个不等分结构，所述不等分结构设有2端口和3端口分别连接所述1×18梳形阵列天线。

6.根据权利要求4或5任一所述低副瓣梳形阵列天线，其特征在于，所述基片集成波导不等功分器还设有调节功率分布的短路金属柱，根据短路金属柱位置的不同，能量流入比例也会不同。

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【技术特征摘要】

1.一种低副瓣梳形阵列天线，其特征是，设有依次电连接的接地共面波导结构、接地共面波导-基片集成波导转接结构、基片集成波导不等功分器、基片集成波导-微带线转接结构和四个并列设置的1×18梳形阵列天线；

2.根据权利要求1所述低副瓣梳形阵列天线，其特征在于，所述1×18梳形阵列天线设有微带馈电端口，四分之一波长阻抗变换段，18个开路支节和主馈线，所述微带馈电端口通过所述四分之一波长阻抗变换段与所述主馈线电连接，所述18个开路支节与所述主馈线电连接。

3.根据权利要求2所述低副瓣梳形阵列天线，其特征在于，所述18个开路支节根据泰勒分布在18个单元、-24db副瓣电平的理想情况下计...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀萍，白晓晨，张家奇，杨农军，
申请(专利权)人：北京富奥星电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：