CN113904097A - 波导天线、雷达及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种波导天线、雷达及汽车。所述波导天线包括天线本体、辐射槽组和扩束辐射槽，所述天线本体包括辐射阵面，所述辐射槽组设于所述辐射阵面，与所述天线本体构成产生辐射信号的天线；所述扩束辐射槽设于所述辐射阵面，并位于所述辐射槽组的两侧，所述扩束辐射槽通过切割所述辐射阵面上的电流产生辐射信号，所述扩束辐射槽的辐射信号与所述辐射槽组的辐射信号叠加，以拓宽所述波导天线的波束宽度。本申请提供的波导天线解决了现有波导天线波束窄的问题。

Description

波导天线、雷达及汽车

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种波导天线、雷达及汽车。

背景技术

天线(antenna)是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。波导天线因具有插损小、高增益、易实现超低副瓣等优势，越来越受到关注。但是对于波导类型的天线，缺乏性能优异的宽波束、同时还能保证竖直面低副瓣的解决方案。

发明内容

本申请提供一种波导天线，解决了现有波导天线波束窄的问题。

本申请还提供一种雷达及汽车。

本申请所述波导天线包括天线本体、辐射槽组和扩束辐射槽，所述天线本体包括辐射阵面，所述辐射槽组设于所述辐射阵面，与所述天线本体构成产生辐射信号的天线，即，所述天线本体和所述辐射槽组就能构成具备收发信号功能的天线。所述扩束辐射槽设于所述辐射阵面，并位于所述辐射槽组的两侧，所述扩束辐射槽通过切割所述辐射阵面上的电流产生辐射信号，所述扩束辐射槽的辐射信号与所述辐射槽组的辐射信号叠加，以拓宽所述波导天线的波束宽度。

本申请所述波导天线，通过在所述辐射槽组两侧设置扩束辐射槽，从而所述扩束辐射槽的辐射信号与所述辐射槽组的辐射信号叠加，以拓宽所述波导天线的波束宽度。可以理解的是，所述波导天线的波束宽度为所述波导天线在最大辐射方向两侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。本申请中从所述辐射槽组辐射出的波束(辐射信号)和从扩束辐射槽辐射出的波束(辐射信号)叠加，拓宽了所述波导天线的波束宽度，提高了所述波导天线的性能。同时，波导天线的竖直面还具有低副瓣效果，增益高，保证雷达的抗干扰能力强，探测精度高和探测距离远。

一种实施方式中，所述辐射槽组的数量为多个，所述扩束辐射槽的数量为多个，多个所述扩束辐射槽和多个辐射槽组依次间隔设置。可以理解的是，每个所述辐射槽组形成单独的一列，相邻两列所述辐射槽组之间设有一个所述扩束辐射槽，从而所述辐射槽组辐射的波束与所述扩束辐射槽辐射的波束叠加，以增加所述波导天线的波束宽度，从而能接收或发送更宽范围的信号。同时还可以根据需要设置所述辐射槽组和所述扩束辐射槽的数量，以形成不同的阵列的所述波导天线，满足不同应用场景的需求。当然，其他实施例中，所述辐射槽组的数量还可以为一个，所述扩束辐射槽的数量为两个，两个所述扩束辐射槽分别位于所述辐射槽组的两侧。

一种实施方式中，所述扩束辐射槽包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁均与所述辐射阵面连接，且在背向所述辐射阵面的方向上逐渐靠近至连接。也就是说，所述扩束辐射槽的横截面为V字型，相比于所述扩束辐射槽的横截面为W字型，方形或梯形等形状，在产生辐射信号的同时，还能缩短相邻两列所述辐射槽组之间的距离，有利于所述天线本体的小型化，进而有利于所述波导天线的小型化。当然，在其他实施例中，所述扩束辐射槽的横截面的形状还可以是其他形状，例如半圆形、星形、U字型、方形等其他形状。

一种实施方式中，所述扩束辐射槽包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁和底壁，所述第一侧壁远离所述底壁的一侧与所述辐射阵面连接，所述第二侧壁远离所述底壁的一侧与所述辐射阵面连接。也就是说，所述扩束辐射槽的横截面为四边形，本实施例中，所述扩束辐射槽的横截面为梯形，在产生辐射信号的同时，还能便于加工，提高所述波导天线的加工效率。当然，在其他实施例中，所述扩束辐射槽的横截面的形状还可以是其他形状，例如半圆形、星形、U字型、方形等其他形状。

一种实施方式中，所述底壁上设有凸条，所述凸条沿所述底壁的长度方向延伸，且所述凸条的长度与所述底壁的长度相同。本实施例中，所述凸条与所述天线本体为一体成型的一体结构，可以理解的是，所述扩束辐射槽的横截面为W字型，通过在所述底壁上设置凸条，能有效提高所述扩束辐射槽的辐射的波束宽度，进而提高所述波导天线的波束宽度，以增大所述波导天线的覆盖范围。当然，在其他实施例中，所述扩束辐射槽的横截面的形状还可以是其他形状，例如半圆形、星形、U字型、方形等其他形状。

一种实施方式中，所述扩束辐射槽的深度为0.05～0.8个波长。所述扩束辐射槽的深度为所述辐射阵面到所述扩束辐射槽的槽底的距离，通过将所述扩束辐射槽的深度限定在0.05～0.8个波长，能保证所述扩束辐射槽辐射的波束宽度足够宽，进而保证所述扩束辐射槽和所述辐射槽组叠加形成的波束宽度足够宽，提高了所述波导天线的性能。

一种实施方式中，所述扩束辐射槽的宽度为0.02～1.4个波长。所述扩束辐射槽的宽度为所述第一侧壁到所述第二侧壁之间的距离，通过将所述扩束辐射槽的宽度限定在0.02～1.4个波长，能保证所述扩束辐射槽辐射的波束宽度足够宽，进而保证所述扩束辐射槽和所述辐射槽组叠加形成的波束宽度足够宽，提高了所述波导天线的性能。

一种实施方式中，所述天线本体包括与所述辐射阵面相背设置的安装面，所述辐射槽组包括腔体和主辐射槽，所述腔体设于所述天线本体内并位于所述安装面和所述辐射阵面之间，所述腔体的长度方向和所述扩束辐射槽的长度方向相同，所述主辐射槽设于所述辐射阵面并与所述腔体连通。所述辐射槽组通过所述腔体和所述主辐射槽发射信号，所述安装面用于与固定所述波导天线的装置连接。

一种实施方式中，所述主辐射槽的数量为多个，多个所述主辐射槽沿所述腔体的长度方向间隔排列。本实施例中，所述主辐射槽的数量为六个，以保证所述辐射槽组辐射的波束强度。当然，在其他实施例中，所述主辐射槽的数量可根据实际需要设置。

一种实施方式中，所述辐射槽组包括脊波导，所述脊波导位于所述腔体朝向所述主辐射槽的腔壁上。通过在所述腔体中设置所述脊波导，能有效缩小所述波导天线的尺寸，也就是说，在同样的工作频率下，设置所述脊波导的所述波导天线的尺寸可以设置的更小，有利于所述波导天线的小型化。

本申请所述雷达包括电路板和如上述任一实施例提供的所述波导天线，所述波导天线设于所述电路板上并与所述电路板电连接。所述电路板通过与所述波导天线电连接，从而实现对所述波导天线控制，以使所述波导天线接收或发送信号。具有本申请提供的所述波导天线的所述雷达探测范围广，提高用户体验。

本申请所述汽车包括上述雷达，所述雷达用于实现汽车周围障碍物的探测，具有本申请提供的所述雷达的汽车探测范围广，保证了达到提前预警目的，使得驾驶更智能、更安全。

本申请所述波导天线，通过在所述辐射槽组两侧设置扩束辐射槽，

从而所述扩束辐射槽的辐射信号与所述辐射槽组的辐射信号叠加，以拓宽所述波导天线的波束宽度。可以理解的是，所述波导天线的波束宽度为所述波导天线在最大辐射方向两侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。本申请中从所述辐射槽组辐射出的波束(辐射信号)和从扩束辐射槽辐射出的波束(辐射信号)叠加，拓宽了所述波导天线的波束宽度，提高了所述波导天线的性能。同时，波导天线的竖直面还具有低副瓣效果，增益高，保证雷达的抗干扰能力强，探测精度高和探测距离远。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是相关技术中的波导天线的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的汽车的结构示意图。

图3是图2所示汽车的雷达的结构示意图。

图4是图3所示雷达的波导天线的第一实施例的结构示意图。

图5是图3所示雷达的波导天线的另一实施方式的结构示意图。

图6是图3所示雷达的波导天线的又一实施方式的结构示意图。

图7是图3所示雷达的波导天线的再一实施方式的结构示意图。

图8是图4所示波导天线在A-A方向的剖面结构示意图。

图9是图8所示波导天线在的另一实施方式的结构示意图。

图10是图8所示波导天线的其他实施方式的结构示意图。

图11是图4所示的波导天线的增益曲线。

图12是图4所示的波导天线的竖直面的方向图。

图13是图3所示雷达的波导天线的第二实施例的结构示意图。

图14是图13所示波导天线在B-B方向的剖面结构示意图。

图15是图3所示雷达的波导天线的第三实施例的结构示意图。

图16是图15所示波导天线在C-C方向的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

自动驾驶汽车(Autonomous vehicles；Self-driving automobile)又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。自动驾驶汽车在行驶过程中需要通过雷达探测其周围的环境以实现变道、刹车等操作以防止与其他车辆发生碰撞。

雷达探测中信号的发射和接收都需要通过天线完成。用于雷达的天线的指标有带宽、增益、水平面3dB波束宽度，副瓣电平等。其中天线的带宽越宽代表雷达可以支持更高的分辨率。天线的增益越高代表雷达发射出的能量或接收到的能量越强，可以支持更远的距离探测。天线的水平面3dB波宽代表在水平面方向上，在最大辐射方向两侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角，水平面3dB波宽越大，雷达的探测角度越大，探测范围也就越大。天线的竖直面副瓣电平代表在竖直面上，副瓣的最大值相对主瓣最大值的比，竖直面副瓣电平越低，代表雷达的抗干扰能力越强，探测精度越高。

近年来，随着车载雷达的快速发展，毫米波雷达天线备受关注。现有毫米波雷达天线大多采用微带天线形式，但随着天线性能要求的提高，当前的毫米波雷达天线探测范围小，无法满足更高层次的自动驾驶需求。因具有插损小、高增益、易实现超低副瓣等优势，波导天线越来越受到关注。此外，在车载领域的中短距雷达应用中，往往需要天线具有宽空域角覆盖的方向图，以达到宽探测角的目的，满足高层次的自动驾驶需求。例如天线的水平面3dB波束宽度指标需要达到120°以上。

如图1所示，现有技术中的波导天线40包括天线本体41和辐射槽组42，天线本体41包括辐射阵面411，辐射槽组42设于辐射阵面411上，与天线本体41构成产生辐射信号的天线。辐射槽组42包括多个间隔设置的辐射槽421，多个辐射槽421线阵排列。图1中的辐射槽组42具有多个，多个辐射槽组42间隔设置。该波导天线40不能满足波束宽度要求(波束宽度指标需要达到120°以上)。因而对于波导类型的天线，缺乏低成本、性能优异的宽波束、同时还能保证竖直面低副瓣的解决方案。当前短距毫米波雷达探测范围小，无法满足更高层次的自动驾驶需求。

鉴于此，本申请实施例提供一种汽车，解决了现有汽车的雷达探测范围小，无法满足更高层次的自动驾驶需求的问题。请参阅图2，图2是本申请实施例提供的汽车的结构示意图。汽车可以是小汽车、货车、客车、电动车、公交车等。图2的汽车以小汽车为例进行说明。该汽车1000包括用于实现汽车1000周围障碍物的探测的雷达100，本实施例中，雷达100的数量为两个，两个雷达100分别设于汽车1000的车头和车尾的中部，位于车头的雷达100用于探测汽车1000前方的环境，位于车尾的雷达100用于探测汽车1000后方的环境，以便于汽车1000在道路上行驶更加安全。当汽车1000直线行驶在道路上时，可通过位于车头的雷达100探测车前的车辆，及通过位于车尾的雷达100探测车后的车辆，以探测汽车1000前后的车辆的距离，并根据探测结果调节车速，以防止撞车。当汽车1000需要变道时，可通过位于车头的雷达100和车尾的雷达100探测汽车1000两侧车道的车辆行驶情况，并根据汽车1000两侧车道的车辆情况选择合适的时机进行变道。由于本申请提供的雷达100具有很广的探测范围，只需要在车头和车尾分别设置一个雷达100即可，相比现有的探测范围小的雷达100，需要在车头和车尾设置分别设置多个雷达，本申请有效降低了汽车1000的成本。具有本申请提供的雷达100的汽车1000探测范围广，达到提前预警目的，保证汽车1000有效避开障碍物，使得驾驶更智能、更安全，能满足高层次的自动驾驶需求，降低汽车1000成本。当然，在其他实施例中，汽车1000上设置的雷达100的数量还可以根据实际需要设置。

请参阅图3，图3是图2所示汽车1000的雷达100的结构示意图。雷达100包括雷达罩10、电路板20和波导天线30。电路板20固定于雷达罩10内，波导天线30焊接于电路板20上，并通过电路板波导转接结构21和电路板走线与设于电路板20上的射频集成电路22连接，以实现对波导天线30的控制，实现波导天线30接收或发送信息的功能。本实施例中，电路板20通过若干支撑柱11与雷达罩10实现稳固连接。电路板20背向波导天线30的一侧设有数字信号处理电路，包括数字信号处理技术芯片23与若干表贴元器件24等。波导天线30竖直面还具有低副瓣效果，增益高，保证雷达100的抗干扰能力强，探测精度高和探测距离远。具有本申请提供的波导天线30的雷达100探测范围广，探测精度高，探测距离远，提高用户体验。本申请的雷达100应用于汽车1000领域，用于实现汽车1000周围障碍物的探测，达到提前预警目的，使得驾驶更智能、更安全。当然，在其他实施例中，雷达100还可以应用于汽车1000以外的距离探测领域。

请参阅图4，图4是图3所示雷达100的波导天线30的结构示意图。波导天线30包括天线本体31、辐射槽组32和扩束辐射槽33，天线本体31包括辐射阵面311，辐射槽组32设于辐射阵面311，与天线本体31构成产生辐射信号的天线，即，天线本体31和辐射槽组32就能构成具备收发信号功能的天线。扩束辐射槽33设于辐射阵面311，并位于辐射槽组32的两侧，扩束辐射槽33通过切割辐射阵面311上的电流产生辐射信号，扩束辐射槽33的辐射信号与辐射槽组32的辐射信号叠加，以拓宽波导天线30的波束宽度。本实施例中，波导天线30应用于雷达100领域用于实现障碍物探测等场景。当然，在其他实施例中，波导天线30还可以应用于除距离探测的其他领域。

本申请波导天线30，通过在辐射槽组32两侧设置扩束辐射槽33，从而辐射槽组32的辐射信号与扩束辐射槽33的辐射信号叠加，以拓宽波导天线30的波束宽度。可以理解的是，波导天线30的波束宽度为波导天线30在最大辐射方向两侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。本申请中的波束宽度主要是指波导天线30在水平方向上的宽度，波导天线30的大部分能量通过辐射槽组32辐射出形成主体波束，少部分沿着辐射槽组32两侧的辐射阵面311产生电流，该电流为感应电流，经过扩束辐射槽33的感应电流在扩束辐射槽33处的路径发生弯折，可以理解为扩束辐射槽33切割了位于辐射阵面311的感应电流，从而产生副波束，主体波束和副波束叠加以使波导天线30在水平方向的波束宽度大于140度，也就是说雷达100在水平方向的探测范围大于140度，从而设于汽车1000车头和车尾的雷达100不仅分别能探测车辆前后的环境，还能探测到相邻车道前后的车辆情况。本申请从辐射槽组32辐射出的波束和从扩束辐射槽33辐射出的波束叠加，拓宽了波导天线30的波束宽度，提高了波导天线30的性能。同时，波导天线30竖直面还具有低副瓣效果，增益高，保证雷达100的抗干扰能力强，探测精度高和探测距离远。

本实施例中，辐射槽组32的数量为三个，扩束辐射槽33的数量为两个，扩束辐射槽33和辐射槽组32依次间隔设置。可以理解的是，每个辐射槽组32形成单独的一列，相邻两列辐射槽组32之间设有一个扩束辐射槽33，从而辐射槽组32的辐射信号与扩束辐射槽33的辐射信号叠加，以增加波导天线30的波束宽度，从而能接收或发送更宽范围的信号。同时还可以根据需要设置辐射槽组32和扩束辐射槽33的数量，以形成不同的阵列的波导天线30，满足不同应用场景的需求。当然，其他实施例中，辐射槽组32的数量为多个，扩束辐射槽33的数量为多个，多个扩束辐射槽33和多个辐射槽组32依次间隔设置。或者，辐射槽组32的数量还可以为一个，扩束辐射槽33的数量为两个，两个扩束辐射槽33分别位于辐射槽组32的两侧(如图5)。或者，辐射槽组32的数量还可以为一个，扩束辐射槽33的数量为两个，两个扩束辐射槽33为半槽，扩束辐射槽33的槽壁只具有部分，两个扩束辐射槽33分别位于辐射槽组32的两侧(如图6和图7)。

天线本体31为具有一定厚度的板体，天线本体31包括与辐射阵面311相背设置的安装面312，安装面312设于电路板20上，也就是说，安装面312用于与电路板20连接。本实施例中，天线本体31为一体成型的一体结构，天线本体31由金属材料制成，金属材料例如为铜、铝等金属。当然，其他实施例中，天线本体31还可以是多个金属管拼接形成。

请参阅图4和图8，图8是图4所示波导天线30在A-A方向的剖面结构示意图。辐射槽组32包括腔体321和主辐射槽322，腔体321设于天线本体31内并位于安装面312和辐射阵面311之间，腔体321的长度方向和扩束辐射槽33的长度方向相同，主辐射槽322设于辐射阵面311并与腔体321连通。辐射槽组32通过腔体321和主辐射槽322发射信号。本实施例中，腔体321的数量为三个，三个腔体321间隔设置，与每个腔体321对应的主辐射槽322的数量为六个，六个主辐射槽322沿与其对应的腔体321的长度方向间隔排列。具体的，六个主辐射槽322依次左右错落设计，以使波导天线30的竖直面的副瓣更低。本实施例中，主辐射槽322的数量为六个，以保证辐射槽组32辐射的波束强度。当然，在其他实施例中，辐射槽组32还可以根据实际需要设置多个主辐射槽322，多个主辐射槽322沿与其对应的腔体321的长度方向间隔排列。腔体321的数量还可以是其他数值，只要和主辐射槽322的数量相适应即可。

如图8所示，辐射槽组32包括脊波导323，脊波导323位于腔体321朝向主辐射槽322的腔壁上。通过在腔体321中设置脊波导323，能有效缩小波导天线30的尺寸，也就是说，在同样的工作频率下，设置脊波导323的波导天线30的尺寸可以设置的更小，有利于波导天线30的小型化。本实施例中，脊波导323的数量为三个，三个脊波导323分别设于三个腔体321朝向主辐射槽322的腔壁上。当然，在其他实施例中，脊波导323的数量还可以根据实际需要设置，设置方式也可以不同，如一个腔体321内可以不设置或设置多个脊波导。天线本体31还可以不包括脊波导(如图9)，也就是说，任意一个腔体321内都可以不设置脊波导，以简化波导天线30的结构，提高波导天线30的生产效率。

如图4和图8，本实施例中，扩束辐射槽33包括第一侧壁331和第二侧壁332，第一侧壁331和第二侧壁332均与辐射阵面311连接，且在背向辐射阵面311的方向上逐渐靠近至连接。也就是说，扩束辐射槽33的横截面为V字型，相比于扩束辐射槽33的横截面为W字型，方形或梯形等形状，在产生辐射信号的同时，还能缩短相邻两列辐射槽组32之间的距离，有利于天线本体31的小型化，进而有利于波导天线30的小型化。当然，在其他实施例中，扩束辐射槽33的横截面的形状还可以是其他形状，例如半圆形、星形、U字型、方形(如图10所示)等其他形状。

扩束辐射槽33的深度H1为0.05～0.8个波长，扩束辐射槽33的宽度L1为0.02～1.4个波长。扩束辐射槽33的深度H1为辐射阵面311到扩束辐射槽33的槽底的距离，本实施例中，槽底即为第一侧壁331和第二侧壁332连接处。扩束辐射槽33的宽度L1为第一侧壁331到第二侧壁332之间的距离，具体为第一侧壁331靠近辐射阵面311的一端与第二侧壁332靠近辐射阵面311的一端的距离。通过将扩束辐射槽33的深度H1限定在0.05～0.8个波长，和将扩束辐射槽33的宽度L1限定在0.02～1.4个波长，能保证扩束辐射槽33辐射的波束宽度足够宽，具体的，能保证扩束辐射槽33辐射在水平方向上的波束宽度足够宽，进而保证扩束辐射槽33和辐射槽组32叠加形成的波束在水平方向的宽度足够宽，波导天线30在水平方向上能接收或发送的信号更广，进而保证雷达100在水平方向上的探测范围更大，从而保证汽车1000在自动驾驶过程中得到更准确的反馈信息，保证了自动驾驶的安全性。当然，在其他实施例中，扩束辐射槽33的深度H1还可以是除0.05～0.8个波长以外的其他数值，扩束辐射槽33的宽度L1还可以是除0.02～1.4个波长以外的其他数值。

请参阅图11-图12，图11是图4所示的波导天线30的增益曲线，图12是图4所示的波导天线30的竖直面的方向图。从图11-图12可以看到，本申请的波导天线30在水平面3dB波束宽度可以达到140°，同时几乎不影响垂直面低副瓣性能(SLL＜-29dB)(如图12)。本申请的波导天线30在汽车1000自动驾驶毫米波雷达100应用中具有极大的商业价值。

请参阅图13和图14，图13是图3所示雷达100的波导天线30的第二实施例的结构示意图。图14是图13所示波导天线30在B-B方向的剖面结构示意图。本实施例中的波导天线30和第一实施例中的波导天线30结构大致相同，不同的是本实施例的扩束辐射槽33包括依次连接的第一侧壁331、第二侧壁332和底壁333，第一侧壁331远离底壁333的一侧与辐射阵面311连接，第二侧壁332远离底壁333的一侧与辐射阵面311连接。也就是说，扩束辐射槽33的横截面为四边形，本实施例中，扩束辐射槽33的横截面为梯形，具体的，扩束辐射槽33的横截面为倒梯形，即扩束辐射槽33靠近辐射阵面311的宽度大于底壁333的宽度。扩束辐射槽33在产生辐射信号的同时，还能便于加工，提高波导天线30的加工效率。腔体321中未设置脊波导。当然，在其他实施例中，扩束辐射槽33的横截面的形状还可以是其他形状，例如正梯形、半圆形、星形、U字型、方形等其他形状。腔体321中还可以设置脊波导。

扩束辐射槽33的深度H2为0.05～0.8个波长，扩束辐射槽33的宽度L2为0.02～1.4个波长。扩束辐射槽33的深度H2为辐射阵面311到扩束辐射槽33的槽底的距离，本实施例中，槽底即为底壁333，扩束辐射槽33的宽度L2为第一侧壁331到第二侧壁332之间的距离，具体为第一侧壁331靠近辐射阵面311的一端与第二侧壁332靠近辐射阵面311的一端的距离，和底壁333的宽度，也就是说，本实施例中的扩束辐射槽33的两个宽度均在0.02～1.4个波长范围内。通过将扩束辐射槽33的深度H2限定在0.05～0.8个波长，和将扩束辐射槽33的宽度L2限定在0.02～1.4个波长，能保证扩束辐射槽33辐射的波束宽度足够宽，具体的，能保证扩束辐射槽33辐射在水平方向上的波束宽度足够宽，进而保证扩束辐射槽33和辐射槽组32叠加形成的波束在水平方向的宽度足够宽，波导天线30在水平方向上能接收或发送的信号更广，进而保证雷达100在水平方向上的探测范围更大，从而保证汽车1000在自动驾驶过程中得到更准确的反馈信息，保证了自动驾驶的安全性。当然，在其他实施例中，扩束辐射槽33的深度H2还可以是除0.05～0.8个波长以外的其他数值，扩束辐射槽33的宽度L2还可以是除0.02～1.4个波长以外的其他数值。

请参阅图15和图16，图15是图3所示雷达100的波导天线30的第三实施例的结构示意图。图16是图15所示波导天线30在C-C方向的剖面结构示意图。本实施例中的波导天线30和第二实施例中的波导天线30结构大致相同，不同的是本实施例的底壁333上设有凸条334，凸条334沿底壁333的长度方向延伸，且凸条334的长度与底壁333的长度相同。本实施例中，凸条334与天线本体31为一体成型的一体结构，可以理解的是，扩束辐射槽33的横截面为W字型，通过在底壁333上设置凸条334，能有效提高扩束辐射槽33的辐射的波束宽度，进而提高波导天线30的波束宽度，以增大波导天线30的覆盖范围。腔体321中未设置脊波导。当然，在其他实施例中，扩束辐射槽33的横截面的形状还可以是其他形状，例如半圆形、星形、U字型、方形等其他形状。腔体321中还可以设置脊波导。

扩束辐射槽33的深度H3为0.05～0.8个波长，扩束辐射槽33的宽度L3为0.02～1.4个波长。扩束辐射槽33的深度H3为辐射阵面311到扩束辐射槽33的槽底的距离，本实施例中，槽底即为底壁333。扩束辐射槽33的宽度L3为第一侧壁331到第二侧壁332之间的距离，具体为第一侧壁331靠近辐射阵面311的一端与第二侧壁332靠近辐射阵面311的一端的距离，和底壁333的宽度，也就是说，本实施例中的扩束辐射槽33的两个宽度均在0.02～1.4个波长范围内。通过将扩束辐射槽33的深度H3限定在0.05～0.8个波长，和将扩束辐射槽33的宽度L3限定在0.02～1.4个波长，能保证扩束辐射槽33辐射的波束宽度足够宽，具体的，能保证扩束辐射槽33辐射在水平方向上的波束宽度足够宽，进而保证扩束辐射槽33和辐射槽组32叠加形成的波束在水平方向的宽度足够宽，波导天线30在水平方向上能接收或发送的信号更广，进而保证雷达100在水平方向上的探测范围更大，从而保证汽车1000在自动驾驶过程中得到更准确的反馈信息，保证了自动驾驶的安全性。当然，在其他实施例中，扩束辐射槽33的深度H3还可以是除0.05～0.8个波长以外的其他数值，扩束辐射槽33的宽度L3还可以是除0.02～1.4个波长以外的其他数值。

本申请波导天线30，通过在辐射槽组32两侧设置扩束辐射槽33，从而辐射槽组32的辐射信号与扩束辐射槽33的辐射信号叠加，以拓宽波导天线30的波束宽度。可以理解的是，波导天线30的波束宽度为波导天线30在最大辐射方向两侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。本申请中的波束宽度主要是指波导天线30在水平方向上的宽度，波导天线30的大部分能量通过辐射槽组32辐射出形成主体波束，少部分沿着辐射槽组32两侧的辐射阵面311产生感应电流，经过扩束辐射槽33的感应电流在扩束辐射槽33处的路径发生弯折，可以理解为扩束辐射槽33切割了位于辐射阵面311的感应电流，从而产生副波束，主体波束和副波束叠加以使波导天线30在水平方向的波束宽度大于140度，也就是说雷达100在水平方向的探测范围大于140度，从而设于汽车1000车头和车尾的雷达100不仅分别能探测车辆前后的环境，还能探测到相邻车道前后的车辆情况。同时，波导天线30竖直面还具有低副瓣效果，增益高，保证雷达100的抗干扰能力强，探测精度高和探测距离远。

以上，仅为本申请的部分实施例和实施方式，本申请的保护范围不局限于此，任何熟知本领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种波导天线，其特征在于，所述波导天线包括天线本体、辐射槽组和扩束辐射槽，所述天线本体包括辐射阵面，所述辐射槽组设于所述辐射阵面，与所述天线本体构成产生辐射信号的天线；所述扩束辐射槽设于所述辐射阵面，并位于所述辐射槽组的两侧，所述扩束辐射槽通过切割所述辐射阵面上的电流产生辐射信号，所述扩束辐射槽的辐射信号与所述辐射槽组的辐射信号叠加，以拓宽所述波导天线的波束宽度。

2.根据权利要求1所述的波导天线，其特征在于，所述扩束辐射槽的深度为0.05～0.8个波长。

3.根据权利要求1或2所述的波导天线，其特征在于，所述扩束辐射槽的宽度为0.02～1.4个波长。

4.根据权利要求3所述的波导天线，其特征在于，所述扩束辐射槽包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁均与所述辐射阵面连接，且在背向所述辐射阵面的方向上逐渐靠近至连接。

5.根据权利要求3所述的波导天线，其特征在于，所述扩束辐射槽包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁和底壁，所述第一侧壁远离所述底壁的一侧与所述辐射阵面连接，所述第二侧壁远离所述底壁的一侧与所述辐射阵面连接。

6.根据权利要求5所述的波导天线，其特征在于，所述底壁上设有凸条，所述凸条沿所述底壁的长度方向延伸，且所述凸条的长度与所述底壁的长度相同。

7.根据权利要求1-6任一项所述的波导天线，其特征在于，所述天线本体包括与所述辐射阵面相背设置的安装面，所述辐射槽组包括腔体和主辐射槽，所述腔体设于所述天线本体内并位于所述安装面和所述辐射阵面之间，所述腔体的长度方向和所述扩束辐射槽的长度方向相同，所述主辐射槽设于所述辐射阵面并与所述腔体连通。

8.根据权利要求7所述的波导天线，其特征在于，所述主辐射槽的数量为多个，多个所述主辐射槽沿所述腔体的长度方向间隔排列。

9.根据权利要求7或8所述的波导天线，其特征在于，所述辐射槽组包括脊波导，所述脊波导位于所述腔体朝向所述主辐射槽的腔壁上。

10.根据权利要求1所述的波导天线，其特征在于，所述辐射槽组的数量为多个，所述扩束辐射槽的数量为多个，多个所述扩束辐射槽和多个辐射槽组依次间隔设置。

11.一种雷达，其特征在于，所述雷达包括电路板和如权利要求1-10任一项所述的波导天线，所述波导天线设于所述电路板上并与所述电路板电连接。

12.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求11所述的雷达。

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