本申请涉及雷达天线,尤其是涉及一种宽频宽波束毫米波雷达天线。
背景技术:
1、毫米波雷达的波长介于厘米和光波之间,有穿透雾、烟、灰尘的能力,其能够在夜间、大雾、暴雨等特殊环境下,具有相对于雷达图像传感器、超声波雷达和激光雷达等更加优秀的探测性能。
2、当前,市面上常用的车载雷达有24ghz汽车毫米波雷达和77ghz汽车毫米波雷达,高频的77ghz汽车毫米波雷达相较于24ghz汽车毫米波雷达来说,具有测量精度高,分辨率高,体积小的优势。在天线口径不变的情况下,当77ghz汽车毫米波雷达的频率更高时,波长越短且天线波宽越窄,导致77ghz汽车毫米波雷达在变道辅助、盲区监测、车道偏离预警等应用场景下的探测角度变小,探测精度降低,这将给汽车驾驶带来安全隐患。
3、为此,提高高频段的汽车毫米波雷达天线的频率带宽和波宽对于提高探测精度具有重大意义,也将为安全驾驶汽车提供技术保障。
技术实现思路
1、为了解决毫米波雷达天线的波宽窄的问题,本申请提供一种宽频宽波束毫米波雷达天线。
2、本申请提供了一种宽频宽波束毫米波雷达天线,由顶层的微带谐振金属贴片、中间层的介质基板和底层的接地整层金属贴片三层结构组成;
3、所述介质基板的侧壁上设置有馈电端口,所述馈电端口用于连接所述微带谐振金属贴片和所述接地整层金属贴片,所述微带谐振金属贴片上设置有用于增强磁流辐射的结构。
4、通过采用上述技术方案,首先,本申请的顶层采用的是微带线的微带谐振金属贴片,由于传统微带线的磁流辐射特性是电场幅度以半个波长为周期向前传播,且电场方向每半个波长反转一次,并且在微带线两侧轴对称分布。所以,本申请通过在微带谐振金属贴片上设置有用于增强磁流辐射的结构,用于增强了磁流向自由空间进行有效辐射,从而达到增加毫米波雷达天线的频率带宽和波宽的目的。
5、在一种可能的实现方式中:所述微带谐振金属贴片包括微带主轴及沿着所述微带主轴两侧错位排列的多个半圆;
6、多个所述半圆的圆心均位于所述微带主轴上,且每一个所述半圆的弧线的两个端点均与所述半圆所在的微带主轴的侧边重合。
7、在一种可能的实现方式中:所述位于所述微带主轴同一侧上的任意两个相邻的半圆之间的距离为0.8mm。
8、通过采用上述技术方案,本申请通过在微带谐振金属贴片的微带主轴的两侧错位排列多个半圆结构,由两侧的半圆结构交替消除两侧的磁流平衡,增强了磁流向自由空间进行有效辐射,从而达到增加毫米波雷达天线的频率带宽和波宽的目的。
9、在一种可能的实现方式中:所述微带主轴的输入端与所述馈电端口连接,所述微带主轴的输入端用于进行阻抗匹配。
10、通过采用上述技术方案,微带主轴的输入端用于进行阻抗匹配,使得在毫米波雷达天线接收的天线信号的电流即使不相同,也能够在经过阻抗匹配后变得统一,从而便于微带谐振金属贴片对不同的天线信号进行处理,使得本申请的毫米波雷达天线的应用场景更广。
11、在一种可能的实现方式中:位于所述微带主轴每一侧上的半圆有4个。
12、通过采用上述技术方案,本申请的毫米波雷达天线有效辐射长度为4个波长,则在4个半圆结构均对微带主轴的磁流进行辐射后,通过4个半圆结构的有效辐射效应叠加,达到增加毫米波雷达天线的频率带宽和宽波的目的。
13、在一种可能的实现方式中:所述微带主轴长12mm,宽0.8mm。
14、在一种可能的实现方式中:所述多个半圆的半径均为1mm。
15、在一种可能的实现方式中:所述介质基板采用rogers ro3003材料制作而成且所述介质基板的厚度为10mil。
16、在一种可能的实现方式中:所述微带谐振金属贴片的厚度为0.0015mm。
17、通过采用上述技术方案,本申请的介质基板、微带谐振金属贴片、微带主轴及沿着微带主轴两侧错位排列的多个半圆结构的体积均设置得很小,以保障最终设计的天线能够适配于车用雷达所在的有限空间。
18、综上所述,本申请包括以下一种有益技术效果:
19、本申请的宽频宽波束毫米波雷达天线由顶层的微带谐振金属贴片、中间层的介质基板和底层的接地整层金属贴片三层结构组成,顶层采用的是微带线的微带谐振金属贴片,由于传统微带线的辐射特性是电场幅度以半个波长为周期向前传播,且电场方向每半个波长反转一次,并且在微带线两侧轴对称分布。所以,本申请通过在微带线两侧错位排列半圆结构,由两侧的半圆结构交替消除两侧的磁流平衡,增强了磁流向自由空间进行有效辐射,再加上4个半圆结构的有效辐射效应叠加,从而达到增加毫米波雷达天线的频率带宽和波宽的目的。
1.一种宽频宽波束毫米波雷达天线,其特征在于,由顶层的微带谐振金属贴片(1)、中间层的介质基板(2)和底层的接地整层金属贴片(3)三层结构组成;
2.根据权利要求1所述的宽频宽波束毫米波雷达天线,其特征在于,所述微带谐振金属贴片(1)包括微带主轴及沿着所述微带主轴两侧错位排列的多个半圆;
3.根据权利要求2所述的宽频宽波束毫米波雷达天线,其特征在于,所述位于所述微带主轴同一侧上的任意两个相邻的半圆之间的距离为0.8mm。
4.根据权利要求2所述的宽频宽波束毫米波雷达天线,其特征在于,所述微带主轴的输入端与所述馈电端口(4)连接,所述微带主轴的输入端用于进行阻抗匹配。
5.根据权利要求2所述的宽频宽波束毫米波雷达天线,其特征在于,位于所述微带主轴每一侧上的半圆有4个。
6.根据权利要求2所述的宽频宽波束毫米波雷达天线,其特征在于,所述微带主轴长12mm,宽0.8mm。
7.根据权利要求2所述的宽频宽波束毫米波雷达天线,其特征在于,所述多个半圆的半径均为1mm。
8.根据权利要求1所述的宽频宽波束毫米波雷达天线,其特征在于,所述介质基板(2)采用rogers ro3003材料制作而成且所述介质基板(2)的厚度为10mil。
9.根据权利要求1所述的宽频宽波束毫米波雷达天线,其特征在于,所述微带谐振金属贴片(1)的厚度为0.0015mm。
