CN104485505B - 一种单天线雷达探测器馈电结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单天线雷达探测器馈电结构，包括收/发天线、波导反射面、发射馈线和接收馈线，所述收/发天线固定在所述波导反射面上方；所述发射馈线和接收馈线相互垂直设置，共用所述波导反射面上的一个波导口，并通过不同的波导电磁波激励模式进行馈电。本发明能够解决工作频率在毫米波频段时环形器设计的难题。

Description

一种单天线雷达探测器馈电结构

技术领域

本发明涉及微波探测技术领域，特别是涉及一种单天线雷达探测器馈电结构。

背景技术

微波、毫米波探测技术已经在许多领域中得到了应用，具有广阔的应用前景，例如：无线周边警戒、测速雷达、汽车防撞雷达、引信、液位探测等多个方向得到了应用。通过微波、毫米波雷达技术的调频连续波可以实现距离测量，通过多普勒频移可以对运动目标的速度进行探测。在实际工程设计中往往采用双天线或单天线的结构形式。双天线功能上较易实现，但往往需要更大的立体空间，同时成本也相应增加。单天线的雷达探测器是一种常用的结构形式，收/发通道之间通过环形器或耦合器进行连接，保证信号的单向传输。一般而言环形器常用于频率较低的频段，比如Ku波段(12GHz～18GHz)以下频率，更高频段较难实现。采用耦合器的结构方式，由于设计过程中需要外接50Ω电阻，导致50％的接收功率被消耗，降低了系统的探测性能。

发明内容

本发明提供一种单天线雷达探测器馈电结构，能够解决工作频率在毫米波频段时环形器设计的难题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种单天线雷达探测器馈电结构，包括收/发天线、波导反射面、发射馈线和接收馈线，所述收/发天线固定在所述波导反射面上方；所述发射馈线和接收馈线相互垂直设置，共用所述波导反射面上的一个波导口，并通过不同的波导电磁波激励模式进行馈电。

所述收/发天线为圆波导喇叭收/发天线，所述波导反射面为圆波导反射面；所述圆波导喇叭收/发天线的圆心和圆波导反射面的圆心在同一条轴线上。

所述发射馈线与接收馈线利用通过调节与圆波导反射面的圆点的位置以调节收发之间的隔离度。

所述反射馈线和接收馈线与各自微带线连接处上方的波导口侧面设有波导开窗。

所述收/发天线和波导反射面之间通过过渡波导进行信号过渡。

所述反射馈线和接收馈线均采用Roger4350或Rogers5880材料制成。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明利用天线不同的馈电模式实现收/发共用同一天线，通过不同的电磁波激励模式实现收发的隔离。本发明的馈电结构设计、组装均比较方便，通过提高加工与装配的精度可以使其工作于较高的频段，具有很好的通用性。本发明可以替代现有单天线雷达探测器中的环形器，特别解决工作频率在毫米波频段时环形器设计的难题，本发明制造工艺简单，无需增加额外成本，且有良好的应用推广价值。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是图1中A的局部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种单天线雷达探测器馈电结构，如图1和图2所示，包括收/发天线1、波导反射面2、发射馈线3、接收馈线4、微带线5、波导开窗6、过渡波导7和底座8。其中，底座8与收/发天线1部分均采用导电性能较好的金属材料或镀金、镀银处理，以保证良好的电磁传播特性。

所述收/发天线1为圆波导喇叭收/发天线，所述波导反射面2为圆波导反射面；将圆波导喇叭收/发天线1固定在圆波导反射面2上方，通过螺纹进行紧固，保证圆波导反射面2与圆波导喇叭收/发天线1的圆心重合，位于同一条轴线上，同时紧密接触，保证良好的电磁传播性能。所述收/发天线1和波导反射面2之间通过过渡波导7进行信号过渡。

所述发射馈线3和接收馈线4相互垂直设置，共用所述波导反射面2上的一个波导口，并通过不同的波导电磁波激励模式进行馈电。发射馈线3和接收馈线4利用天线不同的馈电模式实现收/发共用同一天线，通过不同的电磁波激励模式实现收发通道的隔离，并通过调节馈线与圆波导反射面2的圆点的位置以调节收发之间的隔离度。也就是说，本发明的发射馈线与接收馈线同时在波导腔体中形成激励，发射与接收馈线垂直，通过腔体中不同的激励模式形成隔离，反射波导腔、传输波导腔与收、发馈电完成射频信号的发射与接收。

发射馈线3与接收馈线4通过标准微带线5与收/发模块进行射频信号连接。所述反射馈线3和接收馈线4与各自微带线5连接处上方的波导口侧面设有波导开窗6。微带线5与馈线基板的背面为表面沉金与绿油开窗处理。通过导电银胶均匀涂抹后，按照设计的位置固定于底座上，为提高精度可以在结构件中安装定位销钉，与电路板中的通孔进行定位。置于温度烘箱内，150℃条件下烘干固化约1.5小时，并保证微带与馈电无短路现象。其中，微带线、发射馈线和接收馈线均采用低损耗高频介质材料，如Roger4350或Rogers5880等低损耗介质材料。

不难发现，本发明利用天线不同的馈电模式实现收/发共用同一天线，通过不同的电磁波激励模式实现收发的隔离。本发明的馈电结构设计、组装均比较方便，通过提高加工与装配的精度可以使其工作于较高的频段，具有很好的通用性。本发明可以替代现有单天线雷达探测器中的环形器，特别解决工作频率在毫米波频段时环形器设计的难题。

Claims (4)

1.一种单天线雷达探测器馈电结构，包括收/发天线(1)、波导反射面(2)、发射馈线(3)和接收馈线(4)，其特征在于，所述收/发天线(1)固定在所述波导反射面(2)上方；所述发射馈线(3)和接收馈线(4)相互垂直设置，共用所述波导反射面(2)上的一个波导口，并通过不同的波导电磁波激励模式进行馈电；所述收/发天线(1)为圆波导喇叭收/发天线，所述波导反射面(2)为圆波导反射面；所述圆波导喇叭收/发天线的圆心和圆波导反射面的圆心在同一条轴线上；所述发射馈线(3)与接收馈线(4)利用通过调节与圆波导反射面的圆点的位置以调节收发通道之间的隔离度。

2.根据权利要求1所述的单天线雷达探测器馈电结构，其特征在于，所述反射馈线(3)和接收馈线(4)与各自微带线(5)连接处上方的波导口侧面设有波导开窗(6)。

3.根据权利要求1所述的单天线雷达探测器馈电结构，其特征在于，所述收/发天线(1)和波导反射面(2)之间通过过渡波导(7)进行信号过渡。

4.根据权利要求1所述的单天线雷达探测器馈电结构，其特征在于，所述反射馈线(3)和接收馈线(4)均采用Roger4350或Rogers5880低损耗介质材料制成。