CN104793188A - 一种车载毫米波防撞雷达天线系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载毫米波防撞雷达天线系统，所述天线系统包括后焦天线，后焦天线的敞口端固定有透镜单元，窄口端固定有微带天线；所述透镜单元包括发射透镜和接收透镜，微带天线包括发射天线和接收天线，接收天线通过水平方向并列的三个微带贴片馈源照射接收透镜；所述发射天线依次连接有功率放大器、定向耦合器、压控振荡器和线性调制器，接收天线依次连接有低噪放大器、低通滤波器和中频输出单元；所述微带天线采用微带线馈电，微带天线阵列使用串并混合的馈电方式进行馈电；本发明生产成本低，可批量化生产；在水平方向上波束窄、波束覆盖区域理想，增益高；馈电系统损耗小，辐射效率高，能广泛应用于中低档车的毫米波防撞雷达。

Description

一种车载毫米波防撞雷达天线系统
技术领域
本发明涉及雷达制造领域，具体是一种车载毫米波防撞雷达天线系统。
背景技术
随着我国经济的发展，人民生活水平的不断提高，私家车的拥有量也日益增加，汽车使我们的出行更加便利，同时也带来了日益增多的交通问题，车载防撞雷达系统作为一种有效的预防交通事故、保护人身安全的设备，已经开始受到各大汽车厂商和广消费者的关注；在毫米波段的调频连续波(Frequency ModulatedContinuous Wave简称FMCW)防撞雷达是近年来研究和发展车载防撞系统的主流技术，具有广阔的发展前景；但是由于其价格昂贵，现在毫米波雷达系统还无法普及应用到中低档车；如何降低其成本，在性能和价格中间寻找折中点是毫米波防撞雷达系统研究的热点；天线作为毫米波防撞雷达重要的组成部分，同时也是系统成本中的一项重要组成部分，可否通过使用低成本天线代替现在毫米波防撞雷达中普遍使用的口径天线或者机械扫描天线以降低系统成本，是目前需要探讨研究的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低廉的代替现有毫米波防撞雷达中普遍使用的口径天线或者机械扫描天线以降低系统成本的车载毫米波防撞雷达天线系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种车载毫米波防撞雷达天线系统，所述天线系统包括后焦天线，所述后焦天线的敞口端固定有透镜单元，后焦天线的窄口端固定有微带天线，后焦天线后端设有壳体，所述壳体内安装有微波电路、数字处理电路和电源电路；所述透镜单元包括一个发射透镜和三个接收透镜，所述微带天线包括发射天线和接收天线，接收天线通过水平方向并列的三个微带贴片馈源照射接收透镜；所述微波电路包括功率放大器、定向耦合器、压控振荡器、和线性调制器、低噪放大器、低通滤波器和中频输出单元，发射天线依次连接有功率放大器、定向耦合器、压控振荡器和线性调制器，接收天线依次连接有低噪放大器、低通滤波器和中频输出单元；所述微带天线采用微带线馈电，微带天线阵列采用4＊14共56个单元的阵列，使用串并混合的馈电方式进行馈电；所述透镜单元采用介电常数ε＝2.32，折射率为1.52的高密度聚乙烯材料制成。
作为本发明进一步的方案：所述微带天线的馈线宽度为s＝0.43mm，馈线阻抗为100Ω，介质基片厚度为h＝0.5mm，宽度为W＝4.92mm，长度为L＝3.86mm，介质基片相对介电常数εr＝2.2，馈电深度I＝0.9mm。
作为本发明再进一步的方案：所述三个微带贴片馈源间距为0.7λ。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明生产成本低，可批量化生产；波瓣性能好，在水平方向上波束窄、波束覆盖区域理想，增益高；馈电系统损耗小，辐射效率高，能广泛应用于中低档车的毫米波防撞雷达；接收天线与发射天线用后焦天线进行隔离，采用高密度聚乙烯材料制作透镜单元，易于控制口径分布和副瓣电平，口径效率高；采用4＊14微带天线阵列，将增益提高至21.7dB，使其能充分满足车载毫米波防撞雷达的天线使用要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的电路连接示意图。
图3为本发明中微带天线的结构示意图。
图4为本发明中微带天线的侧视图。
图5为本发明中微带天线阵列排布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种车载毫米波防撞雷达天线系统，所述天线系统包括后焦天线1，所述后焦天线1的敞口端固定有透镜单元2，后焦天线1的窄口端固定有微带天线3，后焦天线1后端设有壳体14，所述壳体14内安装有微波电路、数字处理电路12和电源电路13；所述透镜单元2包括一个发射透镜21和三个接收透镜22，所述微带天线3包括发射天线31和接收天线32，接收天线32通过水平方向并列的三个微带贴片馈源4照射接收透镜22，三个微带贴片馈源4间距为0.7λ；所述微波电路包括功率放大器5、定向耦合器6、压控振荡器7和线性调制器8、低噪放大器9、低通滤波器10和中频输出单元11，发射天线31依次连接有功率放大器5、定向耦合器6、压控振荡器7和线性调制器8，接收天线32依次连接有低噪放大器9、低通滤波器10和中频输出单元11；所述微带天线3采用微带线馈电，微带天线3的馈线宽度为s＝0.43mm，馈线阻抗为100Ω，介质基片厚度为h＝0.5mm，宽度为W＝4.92mm，长度为L＝3.86mm，介质基片相对介电常数εr＝2.2，馈电深度I＝0.9mm，所述微带天线3阵列采用4＊14共56个单元的阵列，使用串并混合的馈电方式进行馈电；所述透镜单元2采用介电常数ε＝2.32，折射率为1.52的高密度聚乙烯材料制成。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种车载毫米波防撞雷达天线系统，所述天线系统包括后焦天线(1)，其特征在于：所述后焦天线(1)的敞口端固定有透镜单元(2)，后焦天线(1)的窄口端固定有微带天线(3)，后焦天线(1)后端设有壳体(14)，所述壳体(14)内安装有微波电路、数字处理电路(12)和电源电路(13)；所述透镜单元(2)包括一个发射透镜(21)和三个接收透镜(22)，所述微带天线(3)包括发射天线(31)和接收天线(32)，接收天线(32)通过水平方向并列的三个微带贴片馈源(4)照射接收透镜(22)；所述微波电路包括功率放大器(5)、定向耦合器(6)、压控振荡器(7)、和线性调制器(8)、低噪放大器(9)、低通滤波器(10)和中频输出单元(11)，发射天线(31)依次连接有功率放大器(5)、定向耦合器(6)、压控振荡器(7)和线性调制器(8)，接收天线(32)依次连接有低噪放大器(9)、低通滤波器(10)和中频输出单元(11)；所述微带天线(3)采用微带线馈电，微带天线(3)阵列采用4＊14共56个单元的阵列，使用串并混合的馈电方式进行馈电；所述透镜单元(2)采用介电常数ε＝2.32，折射率为1.52的高密度聚乙烯材料制成。
2.根据权利要求1所述的车载毫米波防撞雷达天线系统，其特征在于，所述微带天线(3)的馈线宽度为s＝0.43mm，馈线阻抗为100Ω，介质基片厚度为h＝0.5mm，宽度为W＝4.92mm，长度为L＝3.86mm，介质基片相对介电常数εr＝2.2，馈电深度I＝0.9mm。
3.根据权利要求1所述的车载毫米波防撞雷达天线系统，其特征在于，所述三个微带贴片馈源(4)间距为0.7λ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105291974A (zh) * 2015-11-11 2016-02-03 深圳市精能奥天导航技术有限公司 一种预防后车碰撞的主动警示系统和方法
CN106054192A (zh) * 2016-05-20 2016-10-26 北京华航无线电测量研究所 一种汽车防撞毫米波雷达系统
CN107783123A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 大连楼兰科技股份有限公司 无人驾驶汽车复杂环境防撞毫米波雷达信号处理系统及方法
CN111337921A (zh) * 2020-03-13 2020-06-26 成都金宇防务科技有限公司 一种弹载毫米波雷达对地测高装置
US11095037B2 (en) 2017-08-11 2021-08-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna module

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1188995A (zh) * 1997-01-07 1998-07-29 株式会社村田制作所 天线装置及采用该天线装置的发射和接收装置
JP2000228608A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Denso Corp 車載レーダ装置用アンテナ
DE10322803A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-23 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Mikrostreifenantenne
CN101383343A (zh) * 2007-09-07 2009-03-11 夏普株式会社 无线通信装置
CN102290638A (zh) * 2011-06-24 2011-12-21 北京理工大学 一种77GHz毫米波汽车防碰撞雷达天线
CN102608605A (zh) * 2012-03-08 2012-07-25 常州博瑞毫米波雷达科技有限责任公司 智能车载防撞毫米波雷达系统
CN103117454A (zh) * 2013-03-11 2013-05-22 北京理工大学 宽带圆极化高增益组合天线
CN203310994U (zh) * 2013-07-05 2013-11-27 黄淮学院 毫米波汽车防撞雷达装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1188995A (zh) * 1997-01-07 1998-07-29 株式会社村田制作所 天线装置及采用该天线装置的发射和接收装置
JP2000228608A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Denso Corp 車載レーダ装置用アンテナ
DE10322803A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-23 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Mikrostreifenantenne
CN101383343A (zh) * 2007-09-07 2009-03-11 夏普株式会社 无线通信装置
CN102290638A (zh) * 2011-06-24 2011-12-21 北京理工大学 一种77GHz毫米波汽车防碰撞雷达天线
CN102608605A (zh) * 2012-03-08 2012-07-25 常州博瑞毫米波雷达科技有限责任公司 智能车载防撞毫米波雷达系统
CN103117454A (zh) * 2013-03-11 2013-05-22 北京理工大学 宽带圆极化高增益组合天线
CN203310994U (zh) * 2013-07-05 2013-11-27 黄淮学院 毫米波汽车防撞雷达装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105291974A (zh) * 2015-11-11 2016-02-03 深圳市精能奥天导航技术有限公司 一种预防后车碰撞的主动警示系统和方法
CN106054192A (zh) * 2016-05-20 2016-10-26 北京华航无线电测量研究所 一种汽车防撞毫米波雷达系统
CN107783123A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 大连楼兰科技股份有限公司 无人驾驶汽车复杂环境防撞毫米波雷达信号处理系统及方法
US11095037B2 (en) 2017-08-11 2021-08-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna module
CN111337921A (zh) * 2020-03-13 2020-06-26 成都金宇防务科技有限公司 一种弹载毫米波雷达对地测高装置
CN111337921B (zh) * 2020-03-13 2022-04-26 成都金宇防务科技有限公司 一种弹载毫米波雷达对地测高装置

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