[發(fā)明專利]基于77GHz毫米波雷達的微帶陣列天線系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811181719.4
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109244681A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 葉峰;童豪良
• 申請（專利權）人: 上海莫吉娜智能信息科技有限公司
• 主分類號: H01Q21/29
• 分類號: H01Q21/29
• 代理公司: 上海大視知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31314
• 代理人: 蔡沅

本發(fā)明涉及一種基于77GHz毫米波雷達的微帶陣列天線系統(tǒng)，屬于天線技術領域。系統(tǒng)包括介質基板以及設置于介質基板上的發(fā)射天線和接收天線，所述的發(fā)射天線包括第一類直線型發(fā)射天線和平面陣列型發(fā)射天線，所述的接收天線包括直線型接收天線，所述的發(fā)射天線和接收天線均與77GHz毫米波雷達連接。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有可以實現(xiàn)用于中距離和遠距離探測、低成本、小體積以及高性能等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及天線技術領域，具體是指一種基于77GHz毫米波雷達的微帶陣列天線系統(tǒng)。

背景技術

毫米波雷達目前被廣泛的應用于交通探測領域，而其中77GHz毫米波雷達無論是在體積還是在探測精度還是探測距離上都有著非常大的優(yōu)勢，這是由于77GHz的雷達微帶天線更容易在較小的天線體積下實現(xiàn)窄波束和高增益。因為這些特性，基于77GHz的毫米波雷達將成為主動安全的標準配置。77GHz的雷達對應的波長更短，其電磁波產生的電磁輻射電磁線路加工工藝及精度都有很高的一個水平。以天線為例，采用微帶陣列天線需要直接印制在微波印制板的表面，由于極高的頻率和極小的波長，使得天線的電尺寸也更小，加工的誤差要求也更加嚴格。目前對于77GHz毫米波雷達的天線設計還較少。

專利CN201520832615.0提出了一種大間距布陣的77GHz車載雷達微帶天線，雖然克服了傳統(tǒng)微帶天線布設困難的缺陷，但是沒有考慮體積因素，在設計天線時采用了大間距144個天線單元組成的12*12的方形陣列，會對整體PCB板的體積有較大的影響。

專利CN201110175648.9提供了一種采用天線與透鏡結合的方式，由透鏡載板、多個介質透鏡、1個發(fā)射天線、多個接收天線和無線收發(fā)控制模塊構成，無線收發(fā)控制模塊集成了發(fā)射控制模塊和接收控制模塊，其中介質透鏡的數(shù)量等于發(fā)射天線和接收天線的數(shù)量之和。整體設計結構復雜，而且體積較大，不易商業(yè)化。

專利CN200920039530.1提供了一種用于微波毫米波頻段的車用天線，采用雙面單層PCB工藝，利用上下金屬表面和一側金屬化通孔陣列來實現(xiàn)對電磁波的封閉，而在開口面實現(xiàn)有效漏波輻射。這種設計一方面難以實現(xiàn)大發(fā)射功率，另一方面金屬化陣孔陣列不容易實現(xiàn)。

專利CN200820163086.X提出了抗振、防塵，適用于毫米波飛機、汽車船只雷達及通信設備收發(fā)傳感的天線結構，由微帶集成天線、介質透鏡、物鏡、陣列基座、反射鏡、防護罩、波束轉換開關構成，介質透鏡的圓柱體部分長度可改變，天線陣列射程線陣或面陣。此方案雖然給出了介質透鏡天線及陣列實現(xiàn)的具體實現(xiàn)環(huán)節(jié)，但是并沒有具體揭示其在某一個工作頻段，如77GHz條件下的具體實現(xiàn)方式。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種具有高穩(wěn)定性、小型化、低成本的基于77GHz毫米波雷達的微帶陣列天線系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種基于77GHz毫米波雷達的微帶陣列天線系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括介質基板以及設置于介質基板上的發(fā)射天線和接收天線，所述的發(fā)射天線包括第一類直線型發(fā)射天線和平面陣列型發(fā)射天線，所述的接收天線包括直線型接收天線，所述的發(fā)射天線和接收天線均與77GHz毫米波雷達連接。

優(yōu)選地，所述第一類直線型發(fā)射天線包括多個發(fā)射天線陣元，所述的發(fā)射天線陣元呈直線排列，通過饋線相互連接。

優(yōu)選地，所述第一類直線型發(fā)射天線上發(fā)射天線陣元的寬度以漸變方式排布，具體為：所述第一類直線型發(fā)射天線上中間端的發(fā)射天線陣元的寬度最大，左右兩端的發(fā)射天線陣元寬度相對于中間端的發(fā)射天線陣元的寬度依次遞減。

優(yōu)選地，所述發(fā)射天線陣元的長度范圍為0.98～1.2mm。

優(yōu)選地，所述平面陣列型發(fā)射天線包括多個平行設置的第二類直線型發(fā)射天線，所述第二類直線型發(fā)射天線通過阻抗變換器結構與功分器的第二端連接，所述功分器的第一端與77GHz毫米波雷達連接。