一种天线装置、车载毫米波雷达及汽车制造方法及图纸

本发明专利技术涉及天线领域，公开一种天线装置、车载毫米波雷达及汽车，一种天线装置包括：馈电基板以及若干个辐射基板，且每个辐射基板均与馈电基板垂直连接；辐射基板朝向馈电基板一侧表面为接地面，且接地面上开设有耦合窗口；辐射基板背离馈电基板一侧表面设置有辐射单元；馈电基板形成基片集成波导结构，并通过耦合窗口将毫米波馈送给辐射基板。上述天线装置包括互相垂直设置的馈电基板和辐射基板。辐射基板的上表面设置有辐射单元，背面为接地面，在接地面的中央开设有耦合窗口。馈电基板形成为SIW，通过耦合窗口将高频信号(通常为毫米波，如76

【技术实现步骤摘要】
一种天线装置、车载毫米波雷达及汽车


[0001]本专利技术涉及天线
，特别涉及一种天线装置、车载毫米波雷达及汽车。

技术介绍

[0002]现有技术中的SIW(Substrate integrated waveguide，基片集成波导)天线辐射单元与馈电结构直接相连。如图1所示，同轴插头P1的探针与SIW的馈线L1直接焊接，需要较长的馈线L1，反射损耗较大，尤其在毫米波领域很难实现大带宽低损耗。其次，馈线L1与辐射口径共面，容易产生交叉极化。而且，馈电网络与天线辐射单元处于同一平面，剖面尺寸较大，不利于系统集成。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了一种天线装置、车载毫米波雷达及汽车，用于减少插入损耗并且尺寸紧凑。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种天线装置，包括：馈电基板以及若干个辐射基板，且每个所述辐射基板均与所述馈电基板垂直连接；
[0006]所述辐射基板朝向所述馈电基板一侧表面为接地面，且所述接地面上开设有耦合窗口；所述辐射基板背离所述馈电基板一侧表面设置有辐射单元；
[0007]所述馈电基板形成基片集成波导结构，并通过所述耦合窗口将毫米波馈送给所述辐射基板。
[0008]上述天线装置包括互相垂直设置的馈电基板和辐射基板。辐射基板的上表面设置有辐射单元，背面为接地面，在接地面的中央开设有耦合窗口。馈电基板形成为SIW，通过耦合窗口将高频信号(通常为毫米波，如76
‑
>81GHz)馈送给辐射基板。上述天线装置插入损耗减少且尺寸紧凑，利于系统集成。
[0009]可选地，所述耦合窗口的形状为矩形；或者，
[0010]所述耦合窗口的形状具有中间宽度小于两端宽度的渐变轮廓。
[0011]可选地，当所述耦合窗口的形状具有中间宽度小于两端宽度的渐变轮廓时，所述渐变轮廓为线性；或者，
[0012]所述渐变轮廓为形成正弦曲线或双曲线的弧形。
[0013]可选地，所述耦合窗口为中心对称图形。
[0014]可选地，所述辐射基板在所述耦合窗口内还设有加载结构，所述加载结构包括线宽呈阶梯变化的谐振器，且所述谐振器线宽较小一端与所述接地面的接地金属连接。
[0015]可选地，所述加载结构为一个，且所述加载结构位于所述耦合窗口中央；或者，
[0016]所述耦合窗口的至少一个侧边上连接有多个加载结构，多个所述加载结构沿垂直于所述馈电基板所在平面的方向对称设置；或者，
[0017]所述耦合窗口两个相对的侧边上均连接有多个加载结构，且沿所述耦合窗口的延
伸方向，所述加载结构交错设置于所述耦合窗口两个侧边。
[0018]可选地，所述馈电基板包括依次层叠设置的上层金属表面、介质基板、下层金属表面，所述馈电基板上设置有至少两列导电通孔组构成所述基片集成波导结构，所述馈电基板还通过在所述上层金属表面或者所述下层金属表面设置开槽以形成馈电线，所述馈电线包括匹配段以及通过所述匹配段与所述基片集成波导结构连接的固定线宽段，且所述匹配段的宽度沿馈电方向逐渐减小；
[0019]其中：
[0020]所述导电通孔的直径d与相邻所述导电通孔间距s以及相邻两列导电通孔组间距a之间满足以下关系：
[0021]s/d＜3且d＜0.2a。
[0022]可选地，所述匹配段的长度L
t
为0.1
‑
10mm；
[0023]所述匹配段的宽度W
t
为0.5
‑
5mm；
[0024]所述固定线宽段的宽度W
f
为0.1
‑
5mm。
[0025]可选地，所述开槽对称设置于所述匹配段两侧；
[0026]所述开槽与所述固定线宽段对应的部分宽度W
n
为0.1
‑
3mm；
[0027]所述开槽与所述匹配段对应的部分为三角形开口。
[0028]可选地，所述辐射基板为多个，且多个所述辐射基板沿垂直于所述辐射基板的方向层叠设置。
[0029]第二方面，本专利技术还提供一种车载毫米波雷达，包括如第一方面中任一项所述的天线装置。
[0030]第三方面，本专利技术还提供一种汽车，包括如第二方面中所述的车载毫米波雷达。
附图说明
[0031]图1为现有技术中一种SIW天线的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术实施例提供的一种天线装置的三维立体图一；
[0033]图3为本专利技术实施例提供的一种天线装置的三维立体图二；
[0034]图4为本专利技术实施例提供的一种辐射基板的背视图；
[0035]图5为本专利技术实施例提供的另一种辐射基板的背视图；
[0036]图6为本专利技术实施例提供的耦合窗口与加载结构的第一种位置关系图；
[0037]图7为本专利技术实施例提供的耦合窗口与加载结构的第二种位置关系图；
[0038]图8为本专利技术实施例提供的耦合窗口与加载结构的第三种位置关系图；
[0039]图9为本专利技术实施例提供的一种馈电基板的结构示意图；
[0040]图10为本专利技术实施例提供的一种天线装置的频带特性示意图；
[0041]图11为本专利技术实施例提供的另一种天线装置的结构示意图。
[0042]图标：100
‑
馈电基板；110
‑
导电通孔；120
‑
馈电线；121
‑
匹配段；122
‑
固定线宽段；130
‑
开槽；200
‑
辐射基板；210
‑
接地面；220
‑
耦合窗口；230
‑
辐射单元；300
‑
加载结构。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]第一方面，如图2至图3所示，本专利技术实施例提供了一种天线装置，包括：馈电基板100以及若干个辐射基板200，且每个辐射基板200均与馈电基板100垂直连接；辐射基板200朝向馈电基板100一侧表面为接地面210，且接地面210上开设有耦合窗口220；辐射基板200背离馈电基板100一侧表面设置有辐射单元230；馈电基板100形成基片集成波导结构，并通过耦合窗口220将毫米波馈送给辐射基板200。
[0045]上述天线装置包括互相垂直设置的馈电基板100和辐射基板200。辐射基板200的上表面设置有辐射单元230，背面为接地面210，在接地面210的中央开设有耦合窗口220。馈电基板100形成为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线装置，其特征在于，包括：馈电基板以及若干个辐射基板，且每个所述辐射基板均与所述馈电基板垂直连接；所述辐射基板朝向所述馈电基板一侧表面为接地面，且所述接地面上开设有耦合窗口；所述辐射基板背离所述馈电基板一侧表面设置有辐射单元；所述馈电基板形成基片集成波导结构，并通过所述耦合窗口将毫米波馈送给所述辐射基板。2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述耦合窗口的形状为矩形；或者，所述耦合窗口的形状具有中间宽度小于两端宽度的渐变轮廓。3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，当所述耦合窗口的形状具有中间宽度小于两端宽度的渐变轮廓时，所述渐变轮廓为线性；或者，所述渐变轮廓为形成正弦曲线或双曲线的弧形。4.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述耦合窗口为中心对称图形。5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述辐射基板在所述耦合窗口内还设有加载结构，所述加载结构包括线宽呈阶梯变化的谐振器，且所述谐振器线宽较小一端与所述接地面的接地金属连接。6.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述加载结构为一个，且所述加载结构位于所述耦合窗口中央；或者，所述耦合窗口的至少一个侧边上连接有多个加载结构，多个所述加载结构沿垂直于所述馈电基板所在平面的方向对称设置；或者，所述耦合窗口两个相对的侧边上均连接有多个加载结构，且沿所述耦合窗口的延伸方向，所述加载结构交错设置于所述耦合窗口两个侧边...

【专利技术属性】
技术研发人员：高修东，张毅，王冲，张燎，
申请(专利权)人：南京隼眼电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：