CN110311231B - 一种天线阵列、天线阵列的连接方法及雷达模块 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种天线阵列、天线阵列的连接方法及雷达模块，提高了雷达在俯仰方向的扫描范围，应用在智能汽车、新能源汽车、电动汽车上能够提高智能驾驶/高级辅助驾驶系统在雷达方面的性能。本申请实施例的天线阵列包括：天线单元集合和馈线集合，天线单元集合至少包含第一天线单元和第二天线单元，第一天线单元与第二天线单元相邻，馈线集合至少包含第一馈线及第二馈线，第一馈线的一端连接第一天线单元的第一馈点，第二馈线的两端分别连接第一天线单元的第二馈点与第二天线单元的第三馈点，第一馈点与第二馈点分别置于第一天线单元的不同顶点，第二馈线的长度大于第一天线单元与第二天线单元之间的距离。本申请实施例的雷达模块包括：处理单元、收发单元及天线阵列。

Description

一种天线阵列、天线阵列的连接方法及雷达模块

技术领域

本申请涉及天线领域，尤其涉及一种天线阵列、天线阵列的连接方法及雷达模块。

背景技术

为了给汽车驾驶的安全性提供更多的保证，汽车辅助驾驶技术在不断的发展，毫米波汽车雷达是汽车辅助驾驶技术的重要组成部分，毫米波汽车雷达可以探测到物体相对于汽车的距离、速度以及角度等信息，如今的毫米波汽车雷达需要具备二维视角，即毫米波汽车雷达在水平和俯仰方向上都要具有对物体的识别能力。

现有技术中，天线阵列每两个天线单元之间馈线的长度等于两个天线单元之间的距离，在水平方向上，毫米波汽车雷达可以通过控制输往天线阵列的电流相位的变化来改变波束的方向，在俯仰方向上，毫米波汽车雷达可以通过控制输往天线阵列的信号频率的变化来改变波束的方向。

然而，由于毫米波汽车汽车雷达的相对带宽一般比较窄，即输往天线阵列的信号频率的变化范围较小，因此在俯仰方向上雷达所发射电磁波的方向变化范围也较小，导致雷达在俯仰方向上的扫描范围有限。

发明内容

本申请实施例提供了一种天线阵列、天线阵列的连接方法及雷达模块，用于提高雷达在俯仰方向的扫描范围。

有鉴于此，本申请实施例第一方面提供了一种天线阵列，包括天线单元集合和馈线集合，所述天线单元集合至少包含第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合至少包含第一馈线及第二馈线，所述第一馈线的一端连接所述第一天线单元的第一馈点，所述第二馈线的两端分别连接所述第一天线单元的第二馈点与所述第二天线单元的第三馈点，所述第一馈点与所述第二馈点分别置于所述第一天线单元的不同顶点，所述第二馈线的长度大于所述第一天线单元与所述第二天线单元之间的距离。

通过本申请实施例提供的方案，增加了各天线单元之间馈线的走线长度，可以使天线单元接收到的不同频率信号之间的相位差更大，因此在俯仰方向上天线阵列发射电磁波的方向变化范围更大，提高了雷达在俯仰方向的扫描范围。

需要说明的是，天线单元集合中各天线单元按顺序排列，若第二天线单元为该天线单元集合中截止的天线单元，则该第二天线单元只包含一个馈点作为输入馈点，即第三馈点，若第二天线单元后还排列有其他天线单元，则该第二天线单元还包含另一个馈点作为输出馈点，该输出馈点与后一个天线单元的输入馈点之间通过馈线连接。

结合本申请实施例第一方面，本申请实施例第一方面的第一种实施方式中，所述天线单元集合中每个天线单元之间保持平行。

通过本申请实施例提供的方案，天线阵列中的各天线单元之间保持平行，使得各天线单元的排列更整齐。

结合本申请实施例第一方面的第一种实施方式，本申请实施例第一方面的第二种实施方式中，所述天线单元集合中每个天线单元为矩形结构。

通过本申请实施例提供的方案，天线阵列中的各天线单元为矩形结构，矩形结构的天线单元包含四个顶点，并且天线单元的每两条对边保持平行，方便了馈点的设置以及馈线与馈点之间的连接。

结合本申请实施例第一方面，或本申请实施例第一方面的第一种实施方式，或本申请实施例第一方面的第二种实施方式，本申请实施例第一方面的第三种实施方式中，所述第三馈点置于所述第二天线单元的其中一个顶点。

通过本申请实施例提供的方案，两个天线单元之间馈线的两端分别连接在两个天线单元的顶点，提供了一种具体的馈线形式，提高了本方案的实用性。

结合本申请实施例第一方面的第三种实施方式，本申请实施例第一方面的第四种实施方式中，所述第二馈线包含第一拐点与第二拐点，所述第一拐点与所述第二馈点之间的馈线平行于所述第一天线单元的上边或下边，所述第二拐点与所述第三馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的上边或下边，所述第一拐点与所述第二拐点之间的馈线平行于所述第一天线单元的侧边。

通过本申请实施例提供的方案，两个天线单元之间馈线上的每一段都与天线单元的其中一条边平行，使得馈线的走线更规整，易于加工。

结合本申请实施例第一方面的第四种实施方式，本申请实施例第一方面的第五种实施方式中，所述第一馈点与所述第二馈点位于所述第一天线单元的同一条边上。

通过本申请实施例提供的方案，天线单元的两个馈点位于同一条边上，提供了一种馈点设置的具体位置，提高了本方案的实用性。

结合本申请实施例第一方面的第四种实施方式，本申请实施例第一方面的第六种实施方式中，所述第一馈点位于所述第二馈点的对角。

通过本申请实施例提供的方案，天线单元的两个馈点分别置于两个对角，相邻的两条馈线分别位于天线单元的两侧，在保证每条馈线长度尽可能长的同时，不会造成馈线在相邻两个天线单元之间交叉，避免了天线单元交叉极化指标的恶化。

结合本申请实施例第一方面的第六种实施方式，本申请实施例第一方面的第七种实施方式中，所述第一馈点置于所述第一天线单元的右上顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左下顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左上顶点。

通过本申请实施例提供的方案，提供了一种相邻两个天线单元之间馈线的具体形式，提高了本方案的实用性。

结合本申请实施例第一方面的第六种实施方式，本申请实施例第一方面的第八种实施方式中，所述第一馈点置于所述第一天线单元的右上顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左下顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左下顶点。

通过本申请实施例提供的方案，提供了另一种相邻两个天线单元之间馈线的具体形式，提高了本方案的灵活性。

结合本申请实施例第一方面的第六种实施方式，本申请实施例第一方面的第九种实施方式中，所述第一馈点置于所述第一天线单元的右下顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左上顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左上顶点。

通过本申请实施例提供的方案，提供了另一种相邻两个天线单元之间馈线的具体形式，提高了本方案的灵活性。

结合本申请实施例第一方面的第六种实施方式，本申请实施例第一方面的第十种实施方式中，所述第一馈点置于所述第一天线单元的右下顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左上顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左下顶点。

通过本申请实施例提供的方案，提供了另一种相邻两个天线单元之间馈线的具体形式，提高了本方案的灵活性。

结合本申请实施例第一方面的第六种实施方式，或本申请实施例第一方面的第七种实施方式，或本申请实施例第一方面的第八种实施方式，或本申请实施例第一方面的第九种实施方式，或本申请实施例第一方面的第十种实施方式，本申请实施例第一方面的第十一种实施方式中，所述天线单元集合还包括第三天线单元，所述第三天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合还包括第三馈线，所述第二天线单元的第四馈点置于所述第二天线单元的其中一个顶点，所述第四馈点位于所述第三馈点的对角，所述第三天线单元的第五馈点置于所述第三天线单元的其中一个顶点，所述第三馈线的两端分别连接所述第四馈点与所述第五馈点，所述第三馈线的长度大于所述第二天线单元与所述第三天线单元之间的距离。

通过本申请实施例提供的方案，进一步介绍了天线阵列中还包含第三天线单元及第三馈线，提高了本方案的完整性。

结合本申请实施例第一方面的第十一种实施方式，本申请实施例第一方面的第十二种实施方式中，所述第三馈线包含第三拐点与第四拐点，所述第三拐点与所述第四馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的上边或下边，所述第四拐点与所述第五馈点之间的馈线平行于所述第三天线单元的上边或下边，所述第三拐点与所述第四拐点之间的馈线平行于所述第二天线单元的侧边。

通过本申请实施例提供的方案，两个天线单元之间馈线上的每一段都与天线单元的其中一条边平行，使得馈线的走线更规整，易于加工。

结合本申请实施例第一方面的第十一种实施方式，本申请实施例第一方面的第十三种实施方式中，所述第五馈点置于所述第三天线单元的右上顶点。

通过本申请实施例提供的方案，提供了一种相邻两个天线单元之间馈线的具体形式，提高了本方案的实用性。

结合本申请实施例第一方面的第十一种实施方式，本申请实施例第一方面的第十四种实施方式中，所述第五馈点置于所述第三天线单元的右下顶点。

通过本申请实施例提供的方案，提供了另一种相邻两个天线单元之间馈线的具体形式，提高了本方案的灵活性。

结合本申请实施例第一方面，或本申请实施例第一方面的第一种实施方式，或本申请实施例第一方面的第二种实施方式，本申请实施例第一方面的第十五种实施方式中，所述第三馈点置于所述第二天线单元的其中一条边上。

通过本申请实施例提供的方案，相邻两个天线单元之间馈线的一端连接在其中一个天线单元的顶点，另一端连接在另一个天线单元的其中一条边上，提供了另一种具体的馈线形式，提高了本方案的灵活性。

结合本申请实施例第一方面的第十五种实施方式，本申请实施例第一方面的第十六种实施方式中，所述天线单元集合中的每个天线单元与水平面之间的夹角为45°，所述第一馈点位于所述第二馈点的对角，所述第三馈点置于所述其中一条边上的中点。

通过本申请实施例提供的方案，各天线单元与水平面之间的夹角为45°，提供了一种天线单元具体的放置方式，提高了本方案的实用性。

结合本申请实施例第一方面的第十六种实施方式，本申请实施例第一方面的第十七种实施方式中，所述第二馈线包含第五拐点，所述第五拐点与所述第二馈点之间的馈线平行于所述第一天线单元的上边或下边，所述第五拐点与所述第三馈点之间的馈线平行于所述第一天线单元的侧边。

通过本申请实施例提供的方案，两个天线单元之间馈线上的每一段都与天线单元的其中一条边平行，使得馈线的走线更规整，易于加工。

结合本申请实施例第一方面的第十七种实施方式，本申请实施例第一方面的第十八种实施方式中，所述天线阵列还包括第三天线单元，所述第三天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合还包括第三馈线，所述第二天线单元的第四馈点置于所述第三馈点所在边的对边上，所述第三天线单元的第五馈点置于所述第三天线单元的其中一个顶点，所述第三馈线的两端分别连接所述第四馈点与所述第五馈点。

通过本申请实施例提供的方案，进一步介绍了天线阵列中还包含第三天线单元及第三馈线，提高了本方案的完整性。

结合本申请实施例第一方面的第十八种实施方式，本申请实施例第一方面的第十九种实施方式中，所述第三馈线包含第六拐点，所述第六拐点与所述第四馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的侧边，所述第六拐点与所述第五馈点之间的馈线平行于所述第三天线单元的上边或下边。

通过本申请实施例提供的方案，两个天线单元之间馈线上的每一段都与天线单元的其中一条边平行，使得馈线的走线更规整，易于加工。

本申请实施例第二方面提供了一种雷达模块，包括处理单元、收发单元及天线阵列，所述处理单元的输出端与所述收发单元的输入端相连，所述收发单元的输出端与所述天线阵列的输入端相连；

所述处理单元用于获取第一信号集合，并将所述第一信号集合发送至所述收发单元，其中，所述第一信号集合包括不同频率的信号；

所述收发单元用于调制所述第一信号集合得到第二信号集合，并将所述第二信号集合发送至所述天线阵列；

所述天线阵列为上述本申请实施例第一方面所描述的天线阵列，所述天线阵列用于根据所述第二信号集合生成电磁波集合，并发射所述电磁波集合，其中，所述电磁波集合包括发射方向不同的电磁波。

本申请实施例第三方面提供了一种天线阵列的连接方法，所述天线阵列包括天线单元集合和馈线集合，所述天线单元集合至少包含第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合至少包含第一馈线及第二馈线；

将所述第一馈点与所述第二馈点分别置于所述第一天线单元的不同顶点；

将所述第一馈线的一端连接至所述第一天线单元的第一馈点；

将所述第二馈线的两端分别连接至所述第一天线单元的第二馈点与所述第二天线单元的第三馈点，其中，所述第二馈线的长度大于所述第一天线单元与所述第二天线单元之间的距离。

结合本申请实施例第三方面，本申请实施例第三方面的第一种实施方式中，将所述第三馈点置于所述第二天线单元的其中一个顶点。

结合本申请实施例第三方面的第一种实施方式，本申请实施例第三方面的第二种实施方式中，所述天线单元集合中每个天线单元之间保持平行，所述第二馈线包含第一拐点与第二拐点；

令所述第一拐点与所述第二馈点之间的馈线平行于所述第一天线单元的上边或下边；

令所述第二拐点与所述第三馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的上边或下边；

令所述第一拐点与所述第二拐点之间的馈线平行于所述第一天线单元的侧边。

结合本申请实施例第三方面的第二种实施方式，本申请实施例第三方面的第三种实施方式中，所述天线单元集合中每个天线单元为矩形结构，将所述第一馈点与所述第二馈点分别置于所述第一天线单元对角位置的两个顶点。

结合本申请实施例第三方面的第三种实施方式，本申请实施例第三方面的第四种实施方式中，将所述第一馈点置于所述第一天线单元的右上顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左下顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左上顶点。

结合本申请实施例第三方面的第三种实施方式，本申请实施例第三方面的第五种实施方式中，将所述第一馈点置于所述第一天线单元的右上顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左下顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左下顶点。

结合本申请实施例第三方面的第三种实施方式，本申请实施例第三方面的第六种实施方式中，将所述第一馈点置于所述第一天线单元的右下顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左上顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左上顶点。

结合本申请实施例第三方面的第三种实施方式，本申请实施例第三方面的第七种实施方式中，将所述第一馈点置于所述第一天线单元的右下顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左上顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左下顶点。

结合本申请实施例第三方面的第三种实施方式，本申请实施例第三方面的第八种实施方式中，所述天线单元集合还包括第三天线单元，所述第三天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合还包括第三馈线；

将所述第二天线单元的第四馈点置于所述第二天线单元上所述第三馈点对角位置的顶点；

将所述第三天线单元的第五馈点置于所述第三天线单元的其中一个顶点；

将所述第三馈线的两端分别连接至所述第四馈点与所述第五馈点，其中，所述第三馈线的长度大于所述第二天线单元与所述第三天线单元之间的距离。

结合本申请实施例第三方面的第八种实施方式，本申请实施例第三方面的第九种实施方式中，所述第三馈线包含第三拐点与第四拐点；

令所述第三拐点与所述第四馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的上边或下边；

令所述第四拐点与所述第五馈点之间的馈线平行于所述第三天线单元的上边或下边；

令所述第三拐点与所述第四拐点之间的馈线平行于所述第二天线单元的侧边。

结合本申请实施例第三方面的第九种实施方式，本申请实施例第三方面的第十种实施方式中，将所述第五馈点置于所述第三天线单元的右上顶点。

结合本申请实施例第三方面的第九种实施方式，本申请实施例第三方面的第十一种实施方式中，将所述第五馈点置于所述第三天线单元的右下顶点。

结合本申请实施例第三方面，本申请实施例第三方面的第十二种实施方式中，将所述第三馈点置于所述第二天线单元的其中一条边上。

结合本申请实施例第三方面的第十二种实施方式，本申请实施例第三方面的第十三种实施方式中，所述天线单元集合中每个天线单元之间保持平行，所述天线单元集合中每个天线单元为矩形结构，所述天线单元集合中的每个天线单元与水平面之间的夹角为45°；

将所述第一馈点与所述第二馈点分别置于所述第一天线单元对角位置的两个顶点。

将所述第三馈点置于所述其中一条边上的中点。

结合本申请实施例第三方面的第十三种实施方式，本申请实施例第三方面的第十四种实施方式中，所述第二馈线包含第五拐点；

令所述第五拐点与所述第二馈点之间的馈线平行于所述第一天线单元的上边或下边；

令所述第五拐点与所述第三馈点之间的馈线平行于所述第一天线单元的侧边。

结合本申请实施例第三方面的第十四种实施方式，本申请实施例第三方面的第十五种实施方式中，所述天线阵列还包括第三天线单元，所述第三天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合还包括第三馈线；

将所述第二天线单元的第四馈点置于所述第三馈点所在边的对边上；

将所述第三天线单元的第五馈点置于所述第三天线单元的其中一个顶点；

将所述第三馈线的两端分别连接至所述第四馈点与所述第五馈点。

结合本申请实施例第三方面的第十五种实施方式，本申请实施例第三方面的第十六种实施方式中，所述第三馈线包含第六拐点；

令所述第六拐点与所述第四馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的侧边；

令所述第六拐点与所述第五馈点之间的馈线平行于所述第三天线单元的上边或下边。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例中，提供了一种天线阵列，包括天线单元集合和馈线集合，天线单元集合至少包含第一天线单元和第二天线单元，馈线集合至少包含第一馈线及第二馈线，第一馈线的一端连接所述第一天线单元的第一馈点，第二馈线的两端分别连接第一天线单元的第二馈点与第二天线单元的第三馈点，第一馈点与第二馈点分别置于第一天线单元的不同顶点，第二馈线的长度大于第一天线单元与第二天线单元之间的距离。通过上述方式，相较于现有技术中的馈线方法，本方案中各天线单元之间的馈线长度更长，增加了馈线的走线长度，可以使天线单元接收到的不同频率信号之间的相位差更大，因此在俯仰方向上天线阵列发射电磁波的方向变化范围更大，提高了雷达在俯仰方向的扫描范围。

附图说明

图1为毫米波汽车雷达的一个应用场景示意图；

图2为毫米波汽车雷达的一种安装位置示意图；

图3为毫米波汽车雷达的系统结构示意图；

图4为天线阵列在俯仰方向上扫描的示意图；

图5为传统方式中天线单元之间的馈线示意图；

图6为按传统方式馈线的天线阵列在俯仰方向上的频扫效果示意图；

图7为本申请实施例中天线阵列的一种结构示意图；

图8为图7所示实施例的天线阵列在俯仰方向上的频扫效果示意图；

图9为本申请实施例中天线阵列的另一种结构示意图；

图10为图9所示实施例的天线阵列在俯仰方向上的频扫效果示意图；

图11为本申请实施例中天线阵列的另一种结构示意图；

图12为图11所示实施例的天线阵列在俯仰方向上的频扫效果示意图；

图13为本申请实施例中天线阵列的另一种结构示意图；

图14为本申请实施例中天线阵列的另一种结构示意图；

图15为图14所示实施例的天线阵列在俯仰方向上的频扫效果示意图；

图16为本申请实施例中雷达模块的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种天线阵列、天线阵列的连接方法及雷达模块，用于提高雷达在俯仰方向的扫描范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例中的信号定位装置具体可以应用在毫米波汽车雷达领域，毫米波汽车雷达模块根据使用场景要求，一般可以安装在车辆的前部(用于自动巡航，前向防撞)，侧方(用于侧向目标识别)，侧后方或后方(用于变道辅助，防止车辆追尾等)，如图1所示，以安装在汽车前部的雷达为例，毫米波汽车雷达可以探测到前方物体相对己方车辆的相对距离，速度以及角度等信息，根据测得的信息,可以帮助司机更安全的行驶，毫米波汽车雷达在汽车中的安装位置可以如图2所示。

毫米波汽车雷达的系统结构如图3所示，该毫米波汽车雷达系统由天线阵列1、收发单元2以及处理单元3组成，其中，天线阵列中各天线单元之间通过馈线连接，馈线又称为电缆线，起到传输信号的作用，处理单元3可以发射不同的信号，收发单元2用于对该信号进行调制并将调制后的高频信号发送至天线阵列，进而天线阵列按照一定的方向辐射电磁波。

具体地，处理单元3可以通过控制发射出的信号相位的变化来改变电磁波的辐射方向，以此来实现毫米波汽车雷达在水平方向上的扫描，然而为了进一步保证司机驾驶的安全性，还需要毫米波汽车雷达在俯仰方向上具备扫描能力，这样可以探测到诸如广告牌或桥洞等垂直方向上的障碍物。

具体地，处理单元3可以通过发射不同频率的信号来实现毫米波汽车雷达在俯仰方向上的扫描，如图4所示，当信号频率为f1时，波束为11，当信号频率为f2时，波束为12，以此类推，改变信号的频率，电磁波的辐射指向会随之发生改变，使汽车毫米波雷达具备俯仰方向上的扫描能力。

毫米波汽车雷达的工作频率通常在76-77GHz，各天线单元之间馈线的传统方式如图5所示，每个天线单元的输入馈点和输出馈点分别位于上下两条边的中点，第一段馈线从天线阵列中第一个天线单元的输入馈点接入，第二段馈线连接第一个天线单元的输出馈点与第二个天线单元的输入馈点，以此类推，直到最后一段馈线接入天线阵列中最后一个天线单元的输入馈点。

馈线按此种方式进行走线时，天线阵列在俯仰方向上的频扫效果如图6所示，横坐标表示电磁波的指向与水平面之间的夹角大小，其中，电磁波m3表示工作频率为76GHz的电磁波，电磁波m4表示工作频率为77GHz的电磁波，从图6中可以看出，在76-77GHz共1G的频率范围内电磁波的指向变化约1.6°，在俯仰方向上的扫描范围较窄。

为了解决上述问题，本申请提供了一种天线阵列，该天线阵列包括天线单元集合和馈线集合，其中，天线单元集合可以包括如第一天线单元、第二天线单元及第三天线单元等多个天线单元，馈线集合可以包括如第一馈线、第二馈线及第三馈线等多条馈线，天线单元及馈线的数量具体此处不做限定。

天线阵列中的各天线单元可以为矩形结构，每个天线单元之间保持平行，并且天线阵列中除了截止的天线单元外的各天线单元都包含两个馈点，即输入馈点和输出馈点(截止的天线单元只包含一个输入馈点)，馈点用于将馈线接入天线单元。

可选地，输入馈点和输出馈点可以分别设置于天线单元对角位置的两个顶点。

可选地，天线阵列中各天线单元的大小可以相等也可以不相等，具体此处不做限定。

可选地，天线阵列中每两个相邻天线单元之间的距离可以相等也可以不相等，具体此处不做限定。

具体地，请参阅图7，图7为本申请实施例中天线阵列的一种结构示意图，第一天线单元包含第一馈点及第二馈点，第一馈点置于第一天线单元的右上顶点，第二馈点置于第一天线单元的左下顶点，第二天线单元包含第三馈点及第四馈点，第三馈点置于第二天线单元的左上顶点，第四馈点置于第二天线单元的右下顶点，第一馈线的其中一端连接第一馈点，第二馈线的两端分别连接第二馈点与第三馈点，其中，第二馈线包含第一拐点及第二拐点，第一拐点和第二馈点之间的馈线与第一天线单元的下边平行，第二拐点和第三馈点之间的馈线与第二天线单元的上边平行，第一拐点和第二拐点之间的馈线与第一天线单元的侧边平行，可以理解的是，该第二馈线的长度大于第一天线单元和第二天线单元之间的距离L。

进一步，第三馈线的两端分别连接第二天线单元的第四馈点和第三天线单元的第五馈点，第五馈点置于第三天线单元的右上顶点，其中，第三馈线包含第三拐点及第四拐点，第三拐点和第四馈点之间的馈线与第二天线单元的下边平行，第四拐点和第五馈点之间的馈线与第三天线单元的上边平行，第三拐点与第四拐点之间的馈线与第二天线单元的侧边平行，以此类推，按照本方案的馈线形式将天线阵列中的各天线单元通过馈线连接起来。

天线阵列中的馈线按图7所示的方式连接时，天线阵列在俯仰方向上的频扫效果如图8所示，横坐标表示电磁波的指向与水平面之间的夹角大小，其中，电磁波m3表示工作频率为76GHz的电磁波，电磁波m4表示工作频率为77GHz的电磁波，从图8中可以看出，在76-77GHz共1G的频率范围内电磁波的指向变化约6°。

下面结合图7对本申请实施例中天线阵列的连接方法进行描述：

首先，将第一馈点置于第一天线单元的右上顶点，第二馈点置于第一天线单元的左下顶点，第二天线单元包含第三馈点及第四馈点，第三馈点置于第二天线单元的左上顶点，第四馈点置于第二天线单元的右下顶点。

下一步，将第一馈线的其中一端连接至第一馈点，将第二馈线的两端分别连接至第二馈点与第三馈点，其中，第二馈线包含第一拐点及第二拐点，随后令第一拐点和第二馈点之间的馈线与第一天线单元的下边平行，第二拐点和第三馈点之间的馈线与第二天线单元的上边平行，第一拐点和第二拐点之间的馈线与第一天线单元的侧边平行。

进一步，将第五馈点置于第三天线单元的右上顶点，将第三馈线的两端分别连接至第二天线单元的第四馈点和第三天线单元的第五馈点，其中，第三馈线包含第三拐点及第四拐点，随后令第三拐点和第四馈点之间的馈线与第二天线单元的下边平行，第四拐点和第五馈点之间的馈线与第三天线单元的上边平行，第三拐点与第四拐点之间的馈线与第二天线单元的侧边平行，以此类推，按照本方案的馈线形式将天线阵列中的各天线单元通过馈线连接起来。

本申请实施例中，通过上述方式，相较于现有技术中的馈线方法，本方案中各天线单元之间的馈线长度更长，增加了馈线的走线长度，可以使天线单元接收到的不同频率信号之间的相位差更大，因此在俯仰方向上天线阵列发射电磁波的方向变化范围更大，提高了雷达在俯仰方向的扫描范围。

可以理解的是，在如图7所示的实施例的基础上，通过改变各天线单元上馈点的位置，本申请实施例中天线阵列还可以有其他的形式。

请参阅图9，图9为本申请实施例中天线阵列的另一种结构示意图，第一天线单元包含第一馈点及第二馈点，第一馈点置于第一天线单元的右下顶点，第二馈点置于第一天线单元的左上顶点，第二天线单元包含第三馈点及第四馈点，第三馈点置于第二天线单元的左上顶点，第四馈点置于第二天线单元的右下顶点，第一馈线的其中一端连接第一馈点，第二馈线的两端分别连接第二馈点与第三馈点，其中，第二馈线包含第一拐点及第二拐点，第一拐点和第二馈点之间的馈线与第一天线单元的上边平行，第二拐点和第三馈点之间的馈线与第二天线单元的上边平行，第一拐点和第二拐点之间的馈线与第一天线单元的侧边平行，可以理解的是，该第二馈线的长度大于第一天线单元和第二天线单元之间的距离L。

进一步，第三馈线的两端分别连接第二天线单元的第四馈点和第三天线单元的第五馈点，第五馈点置于第三天线单元的右下顶点，其中，第三馈线包含第三拐点及第四拐点，第三拐点和第四馈点之间的馈线与第二天线单元的下边平行，第四拐点和第五馈点之间的馈线与第三天线单元的下边平行，第三拐点与第四拐点之间的馈线与第二天线单元的侧边平行，以此类推，按照本方案的馈线形式将天线阵列中的各天线单元通过馈线连接起来。

天线阵列中的馈线按图9所示的方式连接时，天线阵列在俯仰方向上的频扫效果如图10所示，横坐标表示电磁波的指向与水平面之间的夹角大小，其中，电磁波m1表示工作频率为76GHz的电磁波，电磁波m2表示工作频率为77GHz的电磁波，从图10中可以看出，在76-77GHz共1G的频率范围内电磁波的指向变化约4°。

下面结合图9对本申请实施例中天线阵列的连接方法进行描述：

首先，将第一馈点置于第一天线单元的右下顶点，第二馈点置于第一天线单元的左上顶点，第二天线单元包含第三馈点及第四馈点，第三馈点置于第二天线单元的左上顶点，第四馈点置于第二天线单元的右下顶点。

下一步，将第一馈线的其中一端连接至第一馈点，将第二馈线的两端分别连接至第二馈点与第三馈点，其中，第二馈线包含第一拐点及第二拐点，随后令第一拐点和第二馈点之间的馈线与第一天线单元的上边平行，第二拐点和第三馈点之间的馈线与第二天线单元的上边平行，第一拐点和第二拐点之间的馈线与第一天线单元的侧边平行。

进一步，将第五馈点置于第三天线单元的右下顶点，将第三馈线的两端分别连接至第二天线单元的第四馈点和第三天线单元的第五馈点，其中，第三馈线包含第三拐点及第四拐点，随后令第三拐点和第四馈点之间的馈线与第二天线单元的下边平行，第四拐点和第五馈点之间的馈线与第三天线单元的下边平行，第三拐点与第四拐点之间的馈线与第二天线单元的侧边平行，以此类推，按照本方案的馈线形式将天线阵列中的各天线单元通过馈线连接起来。

请参阅图11，图11为本申请实施例中天线阵列的另一种结构示意图，第一天线单元包含第一馈点及第二馈点，第一馈点置于第一天线单元的右下顶点，第二馈点置于第一天线单元的左上顶点，第二天线单元包含第三馈点及第四馈点，第三馈点置于第二天线单元的左下顶点，第四馈点置于第二天线单元的右上顶点，第一馈线的其中一端连接第一馈点，第二馈线的两端分别连接第二馈点与第三馈点，其中，第二馈线包含第一拐点及第二拐点，第一拐点和第二馈点之间的馈线与第一天线单元的上边平行，第二拐点和第三馈点之间的馈线与第二天线单元的下边平行，第一拐点和第二拐点之间的馈线与第一天线单元的侧边平行，可以理解的是，该第二馈线的长度大于第一天线单元和第二天线单元之间的距离L。

进一步，第三馈线的两端分别连接第二天线单元的第四馈点和第三天线单元的第五馈点，第五馈点置于第三天线单元的右下顶点，其中，第三馈线包含第三拐点及第四拐点，第三拐点和第四馈点之间的馈线与第二天线单元的上边平行，第四拐点和第五馈点之间的馈线与第三天线单元的下边平行，第三拐点与第四拐点之间的馈线与第二天线单元的侧边平行，以此类推，按照本方案的馈线形式将天线阵列中的各天线单元通过馈线连接起来。

天线阵列中的馈线按图11所示的方式连接时，天线阵列在俯仰方向上的频扫效果如图12所示，横坐标表示电磁波的指向与水平面之间的夹角大小，其中，电磁波m5表示工作频率为76GHz的电磁波，电磁波m6表示工作频率为77GHz的电磁波，从图12中可以看出，在76-77GHz共1G的频率范围内电磁波的指向变化约3°。

下面结合图11对本申请实施例中天线阵列的连接方法进行描述：

首先，将第一馈点置于第一天线单元的右下顶点，第二馈点置于第一天线单元的左上顶点，第二天线单元包含第三馈点及第四馈点，第三馈点置于第二天线单元的左下顶点，第四馈点置于第二天线单元的右上顶点。

下一步，将第一馈线的其中一端连接至第一馈点，将第二馈线的两端分别连接至第二馈点与第三馈点，其中，第二馈线包含第一拐点及第二拐点，随后令第一拐点和第二馈点之间的馈线与第一天线单元的上边平行，第二拐点和第三馈点之间的馈线与第二天线单元的下边平行，第一拐点和第二拐点之间的馈线与第一天线单元的侧边平行。

进一步，将第五馈点置于第三天线单元的右下顶点，将第三馈线的两端分别连接至第二天线单元的第四馈点和第三天线单元的第五馈点，其中，第三馈线包含第三拐点及第四拐点，随后令第三拐点和第四馈点之间的馈线与第二天线单元的上边平行，第四拐点和第五馈点之间的馈线与第三天线单元的下边平行，第三拐点与第四拐点之间的馈线与第二天线单元的侧边平行，以此类推，按照本方案的馈线形式将天线阵列中的各天线单元通过馈线连接起来。

可选地，输入馈点和输出馈点还可以分别设置于天线单元其中一条边上的两个顶点。

请参阅图13，图13为本申请实施例中天线阵列的另一种结构示意图，具体地，天线阵列中的各天线单元的两个馈点设置于天线单元的同一条边上，例如，都设置在每个天线单元的上边，又或者都设置在每个天线单元的侧边，具体统一设置在哪一条边此处不做限定，可以理解的是，任意两个相邻天线单元之间的馈线的形式与图7、图9及图11中所描述的第二馈线类似，具体此处不再赘述。

可选地，天线阵列中的各天线单元还可以与水平面之间夹角呈45°放置，请参阅图14，图14为本申请实施例中天线阵列的另一种结构示意图，第一天线单元包含第一馈点及第二馈点，第一馈点置于第一天线单元的右上顶点，第二馈点置于第一天线单元的左下顶点，第二天线单元包含第三馈点及第四馈点，第三馈点置于第二天线单元下边的中点，第四馈点置于第二天线单元上边的中点，第一馈线的其中一端连接第一馈点，第二馈线的两端分别连接第二馈点与第三馈点，其中，第二馈线包含第五拐点，第五拐点和第二馈点之间的馈线与第一天线单元的下边平行，第五拐点和第三馈点之间的馈线与第一天线单元的侧边平行。

进一步，第三馈线的两端分别连接第二天线单元的第四馈点和第三天线单元的第五馈点，第五馈点置于第三天线单元的右上顶点，其中，第三馈线包含第六拐点，第六拐点和第四馈点之间的馈线与第二天线单元的侧边平行，第六拐点和第五馈点之间的馈线与第三天线单元的上边平行，以此类推，按照本方案的馈线形式将天线阵列中的各天线单元通过馈线连接起来。

天线阵列中的馈线按图14所示的方式连接时，天线阵列在俯仰方向上的频扫效果如图15所示，横坐标表示电磁波的指向与水平面之间的夹角大小，其中，电磁波m1表示工作频率为76GHz的电磁波，电磁波m2表示工作频率为77GHz的电磁波，从图15中可以看出，在76-77GHz共1G的频率范围内电磁波的指向变化约3°。

下面结合图14对本申请实施例中天线阵列的连接方法进行描述：

首先，天线阵列中的各天线单元与水平面之间夹角呈45°放置，将第一馈点置于第一天线单元的右上顶点，第二馈点置于第一天线单元的左下顶点，第二天线单元包含第三馈点及第四馈点，第三馈点置于第二天线单元下边的中点，第四馈点置于第二天线单元上边的中点。

下一步，将第一馈线的其中一端连接至第一馈点，将第二馈线的两端分别连接至第二馈点与第三馈点，其中，第二馈线包含第五拐点，随后令第五拐点和第二馈点之间的馈线与第一天线单元的下边平行，第五拐点和第三馈点之间的馈线与第一天线单元的侧边平行。

进一步，将第五馈点置于第三天线单元的右上顶点，将第三馈线的两端分别连接至第二天线单元的第四馈点和第三天线单元的第五馈点，其中，第三馈线包含第六拐点，随后令第六拐点和第四馈点之间的馈线与第二天线单元的侧边平行，第六拐点和第五馈点之间的馈线与第三天线单元的上边平行，以此类推，按照本方案的馈线形式将天线阵列中的各天线单元通过馈线连接起来。

上面对本申请实施例中的天线阵列及天线阵列的连接方法进行了描述，下面对本申请实施例中的雷达模块进行描述：

请参阅图16，本申请实施例中雷达模块包括处理单元1601、收发单元1602及天线阵列1603，其中，处理单元1601的输出端与收发单元1602的输入端相连，收发单元1602的输出端与天线阵列1603的输入端相连。

处理单元1601，用于获取第一信号集合，并将第一信号集合发送至收发单元1602，其中，第一信号集合包括不同频率的信号；

收发单元1602，用于调制第一信号集合得到第二信号集合，并将第二信号集合发送至天线阵列1603；

天线阵列1603，用于根据第二信号集合生成电磁波集合，并发射电磁波集合，其中，电磁波集合包括发射方向不同的电磁波。

可以理解的是，本申请实施例中的天线阵列1603可以为上述图7、图9、图11、图13或图14所示实施例中描述的天线阵列。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (19)

1.一种天线阵列，其特征在于，包括天线单元集合和馈线集合，所述天线单元集合至少包含第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合至少包含第一馈线及第二馈线，所述第一馈线的一端连接所述第一天线单元的第一馈点，所述第二馈线的两端分别连接所述第一天线单元的第二馈点与所述第二天线单元的第三馈点，所述第一馈点与所述第二馈点分别置于所述第一天线单元的不同顶点，所述第二馈线的长度大于所述第一天线单元与所述第二天线单元之间的距离，所述第三馈点置于所述第二天线单元的其中一个顶点，所述第二馈线包含第一拐点与第二拐点，所述第一拐点与所述第二馈点之间的馈线平行于所述第一天线单元的上边或下边，所述第二拐点与所述第三馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的上边或下边，所述第一拐点与所述第二拐点之间的馈线平行于所述第一天线单元的侧边。

2.根据权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述天线单元集合中每个天线单元之间保持平行。

3.根据权利要求2所述的天线阵列，其特征在于，所述天线单元集合中每个天线单元为矩形结构。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的天线阵列，其特征在于，所述第一馈点与所述第二馈点位于所述第一天线单元的同一条边上。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的天线阵列，其特征在于，所述第一馈点位于所述第二馈点的对角。

6.根据权利要求5所述的天线阵列，其特征在于，所述第一馈点置于所述第一天线单元的右上顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左下顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左上顶点。

7.根据权利要求5所述的天线阵列，其特征在于，所述第一馈点置于所述第一天线单元的右上顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左下顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左下顶点。

8.根据权利要求5所述的天线阵列，其特征在于，所述第一馈点置于所述第一天线单元的右下顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左上顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左上顶点。

9.根据权利要求5所述的天线阵列，其特征在于，所述第一馈点置于所述第一天线单元的右下顶点，所述第二馈点置于所述第一天线单元的左上顶点，所述第三馈点置于所述第二天线单元的左下顶点。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的天线阵列，其特征在于，所述天线单元集合还包括第三天线单元，所述第三天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合还包括第三馈线，所述第二天线单元的第四馈点置于所述第二天线单元的其中一个顶点，所述第四馈点位于所述第三馈点的对角，所述第三天线单元的第五馈点置于所述第三天线单元的其中一个顶点，所述第三馈线的两端分别连接所述第四馈点与所述第五馈点，所述第三馈线的长度大于所述第二天线单元与所述第三天线单元之间的距离。

11.根据权利要求10所述的天线阵列，其特征在于，所述第三馈线包含第三拐点与第四拐点，所述第三拐点与所述第四馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的上边或下边，所述第四拐点与所述第五馈点之间的馈线平行于所述第三天线单元的上边或下边，所述第三拐点与所述第四拐点之间的馈线平行于所述第二天线单元的侧边。

12.根据权利要求10所述的天线阵列，其特征在于，所述第五馈点置于所述第三天线单元的右上顶点。

13.根据权利要求10所述的天线阵列，其特征在于，所述第五馈点置于所述第三天线单元的右下顶点。

14.一种雷达模块，其特征在于，包括处理单元、收发单元及天线阵列，所述处理单元的输出端与所述收发单元的输入端相连，所述收发单元的输出端与所述天线阵列的输入端相连；

所述处理单元用于获取第一信号集合，并将所述第一信号集合发送至所述收发单元，其中，所述第一信号集合包括不同频率的信号；

所述收发单元用于调制所述第一信号集合得到第二信号集合，并将所述第二信号集合发送至所述天线阵列；

所述天线阵列为上述权利要求1至13中任一项所述的天线阵列，所述天线阵列用于根据所述第二信号集合生成电磁波集合，并发射所述电磁波集合，其中，所述电磁波集合包括发射方向不同的电磁波。

15.一种天线阵列的连接方法，其特征在于，所述天线阵列包括天线单元集合和馈线集合，所述天线单元集合至少包含第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合至少包含第一馈线及第二馈线，所述第二馈线包含第一拐点与第二拐点；

将第一馈点与第二馈点分别置于所述第一天线单元的不同顶点；

将所述第一馈线的一端连接至所述第一天线单元的第一馈点；

将所述第二馈线的两端分别连接至所述第一天线单元的第二馈点与所述第二天线单元的第三馈点，其中，所述第二馈线的长度大于所述第一天线单元与所述第二天线单元之间的距离，所述第三馈点置于所述第二天线单元的其中一个顶点；

令所述第一拐点与所述第二馈点之间的馈线平行于所述第一天线单元的上边或下边；

令所述第二拐点与所述第三馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的上边或下边；

令所述第一拐点与所述第二拐点之间的馈线平行于所述第一天线单元的侧边。

16.根据权利要求15所述的天线阵列的连接方法，其特征在于，所述天线单元集合中每个天线单元之间保持平行。

17.根据权利要求15所述的天线阵列的连接方法，其特征在于，所述天线单元集合中每个天线单元为矩形结构，将所述第一馈点与所述第二馈点分别置于所述第一天线单元对角位置的两个顶点。

18.根据权利要求17所述的天线阵列的连接方法，其特征在于，所述天线单元集合还包括第三天线单元，所述第三天线单元与所述第二天线单元相邻，所述馈线集合还包括第三馈线；

将所述第二天线单元的第四馈点置于所述第二天线单元上所述第三馈点对角位置的顶点；

将所述第三天线单元的第五馈点置于所述第三天线单元的其中一个顶点；

将所述第三馈线的两端分别连接至所述第四馈点与所述第五馈点，其中，所述第三馈线的长度大于所述第二天线单元与所述第三天线单元之间的距离。

19.根据权利要求18所述的天线阵列的连接方法，其特征在于，所述第三馈线包含第三拐点与第四拐点；

令所述第三拐点与所述第四馈点之间的馈线平行于所述第二天线单元的上边或下边；

令所述第四拐点与所述第五馈点之间的馈线平行于所述第三天线单元的上边或下边；

令所述第三拐点与所述第四拐点之间的馈线平行于所述第二天线单元的侧边。

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