一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线制造技术

本发明专利技术涉及一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，包括刻蚀在PCB板上的一个面阵结构、匹配网络和微带功分器，所述面阵结构包括多个结构相同的线阵结构，多个所述线阵结构分别与一个所述匹配网络连接后与所述微带功分器并联连接；所述线阵结构包括与所述匹配网络连接的馈线和设置在所述馈线上的多个辐射体。本发明专利技术的天线通过将多个辐射体、馈线、匹配网络和微带功分器刻蚀在一PCB板的同一面上，便于连接，从而使得该天线的尺寸减小，使得其满足高增益、窄波束、低副瓣、超宽带的性能要求。

A vehicle mounted millimeter wave broadband substrate integrated waveguide slot antenna

The invention relates to a vehicle mounted millimeter wave broadband substrate integrated waveguide slot antenna, which comprises a planar array structure, a matching network and a microstrip power divider etched on a PCB board. The planar array structure comprises a plurality of linear array structures with the same structure, and a plurality of linear array structures are connected with a matching network respectively and then connected in parallel with the microstrip power divider; the linear array structure comprises a microstrip power divider and a microstrip power divider The feeder connected by the matching network and a plurality of radiators arranged on the feeder. The antenna of the invention is easy to connect by etching a plurality of radiators, feeders, matching networks and microstrip power dividers on the same side of a PCB, so that the size of the antenna is reduced, and the performance requirements of high gain, narrow beam, low sidelobe and ultra wide band are met.

【技术实现步骤摘要】
一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线
本专利技术涉及天线
，特别是涉及一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线。
技术介绍
近年来，伴随着我国经济的快速增长，汽车数量大幅增加，每年发生的交通事故以及事故引发的财产损失也在急剧增加。如何让人们在享受汽车给生活带来便利的同时减少交通事故的发生，提高汽车安全性和可靠性己经成为各大汽车厂商和消费者的主要关注点。汽车防撞雷达是一种可以预警或直接对驾驶员的操作进行临时干预，防止发生事故的汽车辅助驾驶系统，可以显著增强车辆的安全性。与24GHz雷达相比，77GHz毫米波雷达不仅功率容限较大，可用带宽大，而且具有较高的分辨率和测角精度，现已经成为各大汽车厂商的研究热点，具有广阔的发展前景。目前，车载77GHz毫米波雷达研制成本相对较高，大多数产品主要应用于中高档轿车，在中低档车型上并未普及。因此，当保持毫米波雷达性能时，如何进一步降低毫米波雷达的价格就显得尤为重要。其次，由于毫米波雷达主要安装在车辆前方或前保险杠内，所以对雷达的体积大小限制严格。为了满足车载毫米波雷达天线的增益等性能，那么在毫米波雷达射频芯片发射功率受限制的情况下，增加天线增益的有效途径必然是增加天线的辐射口径。显然，平衡天线的增益与尺寸是目前毫米波雷达天线设计的技术难点。而在77GHz汽车防撞雷达周围信息感知中，要求汽车毫米波雷达天线波束可以满足120°甚至更大角度覆盖的要求，而当前微带天线阵列的波束宽度难以满足要求，因此，设计具有宽波束的毫米波天线阵列也是目前毫米波雷达天线设计的中要求技术难点。同时，毫米波雷达天线工作时，副瓣电平会造成信噪比下降，从而影响探测距离和探测精度，因此低副瓣设计成为当前毫米波雷达设计中的另一个技术难点。在保证毫米波雷达测距和测角的前提下，如何提高雷达雷达精度、目标分辨率，也是是目前急需解决的问题。因此，整个行业把目光投向了79GHz毫米波雷达。一般77GHz雷达带宽为500-1000MHz左右，但与79GHz雷达的4GHz工作带宽相比，77GHz雷达的目标分离精度是分米级，而79GHz雷达的目标分辨精度是厘米级；也就意味着79GHz雷达可以测到更小的目标。目前，整个行业都在大量的研究投入都在77GHz，但在79GHz也有一定的投入，但目前像博世，德尔福，大陆等在77GHz都具有成熟的产品。但在79GHz目前尚无成熟技术方案和产品。因此，如何提高雷达天线的工作带宽，也是目前毫米波雷达天线设计的技术难点。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的不足，提供一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，其工作频率可覆盖77-81GHz，可应用于77GHz和79GHz汽车毫米波雷达。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，包括刻蚀在PCB板上的一个面阵结构、匹配网络和微带功分器，所述面阵结构包括多个结构相同的线阵结构，多个所述线阵结构分别与一个所述匹配网络连接后与所述微带功分器并联连接；所述线阵结构包括与所述匹配网络连接的馈线和设置在所述馈线上的多个辐射体。进一步的，作为优选技术方案，多个所述辐射体的宽度相同，所述辐射体的长度从中间到两边依次逐渐变小。进一步的，作为优选技术方案，所述辐射体距离所述馈线的中心线垂直距离从中间到两边依次逐渐变小。进一步的，作为优选技术方案，所述辐射体的数量至少为3个。进一步的，作为优选技术方案，所述辐射体的数量为8-16个。进一步的，作为优选技术方案，所述线阵结构的数量至少为3个。进一步的，作为优选技术方案，在所述微带功分器上连接有与所述线阵结构数量相同的阻抗变换网络。进一步的，作为优选技术方案，在所述微带功分器上连接有与所述线阵结构数量相同的阻抗变换网络和相位调节网络；所述相位调节网络与所述匹配网络连接。进一步的，作为优选技术方案，所述辐射体为基片集成波导缝隙振子。进一步的，作为优选技术方案，所述馈线为基片集成波导。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术的天线通过将多个辐射体、馈线、匹配网络和微带功分器刻蚀在一PCB板的同一面上，便于连接，从而使得该天线的尺寸减小，使得其满足高增益、窄波束、低副瓣、超宽带的性能要求；同时还可结合相位调节网络，设计应用于不同场景的天线阵列。附图说明图1为本专利技术线阵结构示意图。图2为本专利技术微带功分馈电结构示意图。图3为本专利技术面阵结构示意图。图4为本专利技术加相位调节网络的微带功分馈电结构示意图。图5为本专利技术加载相位调节网络的面阵结构示意图。图6为本专利技术的增益方向仿真图。图7为本专利技术的驻波仿真图。图8为本专利技术的驻波仿真图。图9为本专利技术加载相位调节结构的增益方向仿真图。图10为本专利技术加载相位调节结构的驻波仿真图。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围作出更为清楚的界定。实施例1一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，如图1-3所示：包括刻蚀在PCB板上的一个面阵结构、匹配网络3和微带功分器4，面阵结构包括多个结构相同的线阵结构，多个线阵结构分别与一个匹配网络3连接后与微带功分器4并联连接；线阵结构包括与匹配网络3连接的馈线2和设置在馈线2上的多个辐射体1。其中，多个辐射体1的宽度相同，辐射体1的长度从中间到两边依次逐渐变小；辐射体1距离馈线2的中心线垂直距离从中间到两边依次逐渐变小；在微带功分器4上连接有与线阵结构数量相同的阻抗变换网络5。在本实施例中，辐射体1的数量至少为3个，优选的，辐射体1的数量为8-16个；线阵结构的数量至少为3个。例如：本实施例的天线包括m×n个辐射体1，m×n个辐射体1在PCB板的同一个平面内刻蚀一个面阵结构，每m个辐射体1通过馈线2串联组成一个线阵结构，n个线阵结构并联成一个面阵结构；每个线阵结构均与一个匹配网络3连接后与一个1分n微带功分器4并联连接；其中m、n均为大于0的自然数；有选的m、n均为大于等于3的自然数。在本实施例中，m=16，n=10，即面阵结构包括10个线阵结构，每个线阵结构具有16个辐射体1，因此，微带功分器4为一分十微带功分器4，结合馈线2和匹配网络3，所制成的天线尺寸仅为28mm×33mm，且各线阵结构、匹配网络3和微带功分器4均位于同一平面便于连接。将此设计应用于77GHz毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，其仿真结果如图6-7所示，通过图6的无相位调节结构时的增益方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，其特征在于，包括刻蚀在PCB板上的一个面阵结构、匹配网络（3）和微带功分器（4），所述面阵结构包括多个结构相同的线阵结构，多个所述线阵结构分别与一个所述匹配网络（3）连接后与所述微带功分器（4）并联连接；所述线阵结构包括与所述匹配网络（3）连接的馈线（2）和设置在所述馈线（2）上的多个辐射体（1）。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，其特征在于，包括刻蚀在PCB板上的一个面阵结构、匹配网络（3）和微带功分器（4），所述面阵结构包括多个结构相同的线阵结构，多个所述线阵结构分别与一个所述匹配网络（3）连接后与所述微带功分器（4）并联连接；所述线阵结构包括与所述匹配网络（3）连接的馈线（2）和设置在所述馈线（2）上的多个辐射体（1）。


2.根据权利要求1所述的车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，其特征在于，多个所述辐射体（1）的宽度相同，所述辐射体（1）的长度从中间到两边依次逐渐变小。


3.根据权利要求1所述的车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，其特征在于，所述辐射体（1）距离所述馈线（2）的中心线垂直距离从中间到两边依次逐渐变小。


4.根据权利要求1所述的车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线，其特征在于，所述辐射体（1）的数量至少为3个。


5.根据权利要求4所述的车载毫...

【专利技术属性】
技术研发人员：李权，邓万强，王昆鹏，孙靖虎，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44