CN101938042A - 用于交通信号检测雷达的平面阵列微波天线 - Google Patents
用于交通信号检测雷达的平面阵列微波天线 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于交通信号检测雷达的平面阵列微波天线,该天线由一组12个平面天线单元串联后,与另一组串联的12个平面天线单元并联构成,两组串、并联的平面阵列天线采用端馈方式馈电,每个平面天线单元采用切口式馈电。本发明的优点是完全符合双波束微波交通信息采集雷达需求,端馈方式更有利于雷达整体结构的布局,雷达收发组件布线长度可以减短,有利于减少微波辐射损耗,也有利于减小雷达横截面积。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通系统中的交通信息采集领域,具体涉及了一种用于交通信号检测雷达的平面阵列微波天线。
背景技术
实时交通信息是智能交通系统(ITS)的最基本的信息源之一,只有对各道路实时交通信息有了准确地掌握才能有效地实施和发挥诸如交通诱导、红绿灯智能控制、超速抓拍以及治安卡口之类的ITS功能,因此对交通信息的实时检测技术是ITS技术中最核心也是最基本的技术之一。
交通信息采集技术的研究已经开展多年。目前已有多种交通信息采集技术在实际中应用。通过这些技术采集到的交通信息主要包括各车道的车流量、车道占有率,车速、车型、车头时距等。
最先开始发展的是接触式的交通信息采集技术,其主要代表是环行线圈探测。这些采集装置都有共同特点,就是埋藏在路面之下,因而存在安装维护困难(必须中断交通、破坏路面)、使用寿命短、维护成本高等问题。新近发展起来的路面非接触式交通信息采集装置-微波雷达在很大程度上解决了这些问题,这类装置有着安装维护方便(不需要中断交通和破坏路面)、使用寿命长、几乎不受光照度、灰尘以及风、雨、雾、雪等天气气候影响等优点。
微波雷达总是需要发射和接收天线,对于交通信息采集雷达而言,最开始采用的是喇叭天线,该类天线的特点是设计制作简单、增益高,缺点是成本高、体积大,特别是小角度天线,角度越小体积越大,另外波束3dB增益角度存在极小值,比如线极化喇叭天线,其角度很难小于10度,除非完全没有体积限制;随着科技的发展,开始采用平面阵列天线,其特点几乎与喇叭天线正好相反,其成本低、体积小(二维的),在体积一定的情况下波束角度可以比喇叭天线的小得多。因此近年来平面阵列天线在微波交通信息检测雷达中应用越来越广泛。常规的平面阵列天线采用中心馈电方式,波束主瓣方向指向天线平面法线方向。这种天线适合于单波束微波交通信息采集雷达,也就是说雷达只发射单一微波波束,单波束微波雷达(侧向安装)存在不少缺点,主要体现在:存在车辆之间的遮挡与干扰、无法测量实时车速、无法准确检测车辆长度等。如果单一雷达发射2束具有一定夹角的波束,上述问题就基本能得到克服,这样原来适合于单波束微波雷达的平面阵列天线就无法采用了,为此本发明提出了一种适合于双波束微波雷达的平面阵列天线。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种适合于双波束检测雷达的平面阵列微波天线。
为了解决以上的技术问题,本发明提供了一种用于交通信号检测雷达的平面阵列微波天线,该天线由一组12个平面天线单元串联后,与另一组串联的12个平面天线单元并联构成,两组串、并联的平面阵列天线采用端馈方式给天线阵列馈电,每个平面天线单元采用切口式馈电。
两组并联的平面阵列天线采用等功率分配;每组串联的天线单元采用不等功率分配。
两组串、并联的平面阵列天线,其波束主瓣方向与平面天线的法线方向有一个夹角。
本发明的优越功效在于:
1)本发明产生的波束主瓣指向与平面天线法线方向成一小夹角,此时一个波束偏向左边,另一个波束偏向右边,两者互不相干,2个同样的天线按相反方向摆放就形成了具有一定夹角的双波束,完全符合双波束微波交通信息采集雷达需求;
2)与中心馈电方式相比,本发明的端馈方式更有利于雷达整体结构的布局,主要体现在两方面,一是雷达收发组件布线长度可以减短有利于减少微波辐射损耗,另一方面也有利于减小雷达横截面积。
附图说明
图1为本发明的平面阵列天线平面图;
图2为本发明平面阵列天线中的天线单元图;
图3为本发明平面阵列天线中的串馈功分单元图;
图4为本发明平面阵列天线波束方向与法线方向示意图;
图5为本发明平面阵列天线驻波比图;
图中标号说明
1-天线单元; 2-端馈电;
3-切口馈电; 4-切口馈线;
5-功率输入; 6-功率输出。
具体实施方式
请参阅附图所示,对本发明作进一步的描述。
如图1-图5所示,本发明提供了一种用于交通信号检测雷达的平面阵列微波天线,该天线由一组12个平面天线单元1串联后,与另一组串联的12个平面天线单元1并联构成,两组串、并联的平面阵列天线采用端馈2方式给天线阵列馈电,每个平面天线单元采用切口式馈电3,切口式馈电3采用功分单元(如图3所示)上的馈电4馈电。
两组并联的平面阵列天线采用等功率分配;每组串联的天线单元采用不等功率分配。
两组串、并联的平面阵列天线,其波束主瓣方向与平面天线的法线方向有一个夹角。本发明完全满足双波束微波交通信息检测雷达的需求。
Claims (3)
1.一种用于交通信号检测雷达的平面阵列微波天线,其特征在于:
该天线由一组12个平面天线单元串联后,与另一组串联的12个平面天线单元并联构成,两组串、并联的平面阵列天线采用端馈方式馈电,每个平面天线单元采用切口式馈电。
2.按权利要求1所述的用于交通信号检测雷达的平面阵列微波天线,其特征在于:
两组并联的平面阵列天线采用等功率分配;每组串联的天线单元采用不等功率分配。
3.按权利要求1所述的用于交通信号检测雷达的平面阵列微波天线,其特征在于:
两组串、并联的平面阵列天线,其波束主瓣方向与平面天线的法线方向有一个夹角。
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