[發明專利]一種天線以及雷達系統

在審

• 申請號: 202010115790.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN113381169A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 何銀;高翔;李浩偉;劉一廷
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;G01S7/285;G01S7/35;G01S13/02
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本申請實施例公開了一種天線以及雷達系統，天線中寄生單元與輻射單元的耦合，寄生單元通過耦合接收輻射單元發出的輻射能量，并向外發出寄生輻射，該寄生輻射對輻射單元發出的波束正增益。該輻射單元在水平極化方向上的輻射強度大于輻射單元在垂直極化方向上的輻射強度，從而提升天線增益。

技術領域

本申請涉及雷達領域，尤其涉及一種天線以及雷達系統。

背景技術

毫米波雷達是工作在毫米波波段(millimeter wave)探測的雷達。毫米波雷達(后文簡稱雷達系統)具有分辨率高、頻帶寬、抗干擾能力強等特點。雷達系統通過天線發射電磁波，該天線遇到障礙物后產生反射，雷達系統通過捕獲反射信號可以確定物體的距離、速度和角度等信息。因此，毫米波雷達目前廣泛應用于汽車中。

在汽車中，根據安裝位置以及探測場景的不同，雷達系統可以分為長距離雷達(long range radar，LRR)、中距離雷達(middle range radar，MRR)和短距離雷達(shortrange radar，SRR)。以短距離雷達為例，通常在車輛的四角上分別安裝4個短距離雷達以實現對車身周圍的全景覆蓋。因此，短距離雷達需要具有較寬的半功率波束寬度(half powerbeam width，HPBW)。現有技術中，短距離雷達為了實現較寬的半功率波束寬度，通常采用的方案是多天線與開關相互配合使用，通過開關切換不同的天線開啟或關閉，以實現較寬的半功率波束寬度。

開關切換不同天線的過程中，需要長時間高頻率地對不同天線開啟或關閉，造成雷達系統工作穩定性較低的性能缺陷。

發明內容

本申請實施例提供了一種天線以及雷達系統，天線中寄生單元與輻射單元的耦合，寄生單元通過耦合接收輻射單元發出的輻射能量，并向外發出寄生輻射，該寄生輻射對輻射單元發出的波束正增益。該輻射單元在水平極化方向上的輻射強度大于輻射單元在垂直極化方向上的輻射強度，從而提升天線增益。

第一方面，本申請實施例提出了一種天線，該天線包括：第一主饋線、輻射單元和寄生單元；第一主饋線與至少一個輻射單元電連接，第一主饋線通過至少一個輻射單元發出波束，輻射單元在水平極化方向上的輻射強度大于輻射單元在垂直極化方向上的輻射強度；至少一個寄生單元與輻射單元耦合，寄生單元通過接收輻射單元發出的輻射能量，向外發出寄生輻射，寄生輻射對輻射單元發出的波束正增益。

本申請實施例中，天線中寄生單元與輻射單元的耦合，寄生單元通過耦合接收輻射單元發出的輻射能量，并向外發出寄生輻射，該寄生輻射對輻射單元發出的波束正增益。因此，使用該天線的雷達系統，在天線部分可取消用于多天線切換的開關。在保證工作穩定性的前提下，依靠寄生單元與輻射單元的配合實現較寬的半功率波束寬度。同時，取消用于多天線切換的開關，可有效縮小天線和使用該天線的雷達系統的體積。該天線與使用該天線的雷達系統具有低剖面和低重量等特點。

結合第一方面，在一些實現方式中，該第一主饋線與N個該輻射單元電連接，該N為大于1的正整數，具體的，該N個該輻射單元交錯布置于該第一主饋線兩側，該N個該輻射單元串饋式布置。或，多個第一主饋線與N個輻射單元電連接。該天線中的輻射單元可以是串饋式布置，也可以是并饋式布置，提升了本方案的實現靈活性。

結合第一方面，在一些實現方式中，該輻射單元為V型結構、C型結構或三角形結構的金屬貼片，該輻射單元在水平極化方向上的輻射強度大于該輻射單元在垂直極化方向上的輻射強度。輻射單元可以是多種結構，提升了本方案的實現靈活性。輻射單元在水平極化方向上的輻射強度大于輻射單元在垂直方向上的輻射強度。從而提升天線增益。使得應用該天線的雷達系統應用于車輛時，可有效減輕地面所產生的干擾，進一步提升無線信號質量。

結合第一方面，在一些實現方式中，該寄生單元與該輻射單元的結構相同；一個該寄生單元與一個該輻射單元耦合，或，一個該寄生單元與兩個該輻射單元耦合，提升了本方案的實現靈活性。