[發明專利]短距車載雷達天線

在審

• 申請號: 201710187151.6
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN107026322A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 耿友林;左全河
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q21/00;H01Q21/08;H01Q1/32
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 周希良,張瑜

技術領域

本發明屬于雷達和汽車電子技術領域，涉及一種短距車載雷達天線。

背景技術

隨著人民生活質量的不斷提高，家用轎車是越來越多。一方面來講，家用轎車的普及的確可以讓我們的生活變得更加的便利；但是，另一方面它也帶來了嚴重的交通安全問題。一份戴姆勒-克萊斯勒公司的調查研究報告顯示，在開車的過程中如果駕駛員有0.5秒的提前警告時間，大約60％的追尾事故可以避免，如果提前1秒可以預判，那么90％的追尾事故將不會發生。如果一輛車上裝有防撞的報警系統的話，交通事故可以減少73％。車載防撞雷達系統作為一種主動安全的防御方式越來越受到人們的關注。

目前，車載防撞雷達天線的工作頻段一般為24GHz頻段，35GHz頻段，77GHz頻段。而35GHz附近軍工頻段較多，77GHz對器件的要求又比較苛刻，所以本文設計的應用于汽車防撞雷達的頻段選為24GHz頻段。根據我國工業和信息化部在2012年發布的《工業和信息化部關于發布24GHz頻段短距車載雷達設備使用頻率的通知》，24GHz短距車載雷達頻段使用的頻率為24.25-26.65GHz,發射信號帶寬至少為500MHz。本文所設計的微帶車載雷達天線的諧振頻率為24.8GHz。對于汽車防撞雷達的天線部分，國內外有不少的設計方案了，但大多為線極化(Slovic M,Jokanovic B,Kolundzija B.High efficiency patch antenna for 24GHz anticollision radars[C].Telecommunications in Modern Satellite,Cable and Broad-casting services,7^th International Conference on,2005:20-23)。在毫米波頻段，雨霧等空中水凝物對電磁波后向散射形成的雨霧雜波嚴重影響了雷達的探測精度(胡志慧，姜永華，李娜，凌祥。ka波段寬帶圓極化微帶天線及陣列的設計[J]彈箭與制導學報2013.33:129-133)。對比于單一的線極化波，圓極化具有抗雨霧干擾的能力和抑制多徑反射的優勢，從而可以減弱雨霧對雷達探測性能的影響。目前已經有多種應用于汽車防撞雷達的圓極化微帶天線，但是效果并不好。例如陳冰潔的應用于車載防撞雷達的圓極化微帶天線陣列就存在圓極化帶寬在窄，天線加工復雜的缺點。當然，也有像胡志慧等人在Ka波段寬帶圓極化微帶天線及陣列設計中設計縫隙耦合天線一樣高軸比的帶寬的天線，這種天線更加容易形成圓極化，但是一般需要兩層甚至多層介質板，加工工藝要求較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種加工工藝和成本不高且更加實用的一種短距車載雷達天線。

本發明采用的技術方案是：

短距車載雷達天線，包括一介質基板，其特征在于：所述介質基板上刻蝕有1*N的微帶天線陣列結構，所述微帶天線陣列結構包括N個等間距并排均布的微帶貼片，N為偶數，每個所述微帶貼片上均設有分微帶饋線，所述分微帶饋線均連接于水平微帶饋線上，所述水平微帶饋線的中間設有垂直微帶饋線，所述水平微帶饋線與垂直微帶饋線共同組成功分器，所述水平微帶饋線上與每個分微帶饋線連接的枝節處均設有阻抗變換線。本發明的微帶天線陣列結構是一單層結構，從而制備比較簡單。同時設置阻抗變換線來達到阻抗匹配的目的，實用可靠。

進一步，所述微帶貼片是一矩形貼片，矩形貼片的對角處設有倒角結構，形成圓極化微帶天線。

進一步，所述微帶貼片的中間位置處開設有一T型縫隙，所述T型縫隙由豎直矩形縫隙和水平矩形縫隙連通組成。本發明設置T型縫隙的目的在于增加帶寬。

進一步，所述水平矩形縫隙的寬邊是y軸對稱設置，y軸與水平微帶饋線平行并朝右設置，長邊的左側端部位于y軸負半軸的-d1位置處，軸中心是矩形貼片的中心處。

進一步，所述豎直矩形縫隙的長邊是y軸對稱設置，寬邊的位于y軸負半軸的-d1位置處。

進一步，所述分微帶饋線垂直連接于微帶貼片寬邊的中間處。

進一步，所述微帶貼片在分微帶饋線的兩側均開設有矩形縫隙，來達到阻抗匹配的目的。

進一步，所述阻抗變換線為四分之一波長阻抗變換器。

進一步，所述介質基板的一面上按照陣列結構覆銅，另一面則完全覆銅，用于做無限大接地平面。