CN116435786A - 一种基于77ghz毫米波雷达的4d双芯片级联微带阵列天线系统 - Google Patents

一种基于77ghz毫米波雷达的4d双芯片级联微带阵列天线系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116435786A
CN116435786A CN202310003819.2A CN202310003819A CN116435786A CN 116435786 A CN116435786 A CN 116435786A CN 202310003819 A CN202310003819 A CN 202310003819A CN 116435786 A CN116435786 A CN 116435786A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microstrip
millimeter wave
chip
antenna
wave radar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310003819.2A
Other languages
English (en)
Inventor
叶峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Morgina Intelligent Information Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Morgina Intelligent Information Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Morgina Intelligent Information Technology Co ltd filed Critical Shanghai Morgina Intelligent Information Technology Co ltd
Priority to CN202310003819.2A priority Critical patent/CN116435786A/zh
Publication of CN116435786A publication Critical patent/CN116435786A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/66Connections with the terrestrial mass, e.g. earth plate, earth pin
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007Casings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

该发明涉及一种基于77GHz毫米波雷达芯片的4D毫米波雷达双芯片级联微带阵列天线系统,属于天线技术领域。该4D毫米波级联微带阵列天线系统包括介质基板以及设置于介质基板上的发射天线和接收天线,所述的发射天线与接收天线均采用微带梳状平面阵列天线,且均通过微带转接SIW再转接GCPW(接地共面波导)的方式与77GHz毫米波雷达芯片相连接。为了提高各天线之间的一致性,抑制天线副瓣,该天线系统增加了一个屏蔽罩结构件。与现有技术相比,本发明可实现更远距离的雷达目标探测,更高的灵敏度和更高的目标分辨能力。

Description

一种基于77GHZ毫米波雷达的4D双芯片级联微带阵列天线 系统
技术领域
本发明涉及天线技术领域,特别涉及毫米波雷达技术领域,具体是指一种基于77GHz毫米波雷达芯片的4D毫米波雷达双芯片级联微带阵列天线系统。
背景技术
逐渐复杂的道路交通环境促使我国对于智能交通管理系统的要求向智能化、全面化、准确化、实时化发展。而现有的交通雷达以摄像头为主,其在对雨雾等恶劣天气的情况下其视距范围会大大降低,难以满足要求。而毫米波雷达具有全天候,实时性的优点,且在测量目标速度和距离上有其独特的优势。所以在交通雷达领域引入毫米波雷达技术,对改善交通信息准确率,减少交通拥堵方面有极其重要的作用。
相比于24GHz毫米波雷达,77GHz毫米波雷达无论是在体积还是在探测精度和探测距离上都有着非常大的优势,这是由于77GHz的雷达微带天线拥有更短的波长,更容易在较小的天线体积下实现窄波束、大带宽和高增益。因为这些特性,基于77GHz的毫米波雷达将成为智慧城市与智能交通的标准配置。
相比于单芯片的毫米波雷达方案,4D级联雷达采用了更多的接收和发射天线,增加了虚拟通道,大幅提升分辨率以及目标检测的置信度和检测范围(如距离和FOV),除了在水平面提高了目标分辨能力外,在俯仰方向上也拥有了目标分辨能力。这就使得安装在龙门架上的雷达在分辨和统计车道上目标个数时,有了更可靠的数据参数。
专利CN201520832615.0提出了一种大间距布阵的77GHz车载雷达微带天线,虽然克服了传统微带天线布设困难的缺陷,但是没有考虑体积因素,在设计天线时采用了大间距144个天线单元组成的12*12的方形阵列,会对整体PCB板的体积有较大的影响。
专利CN208224478U提出了一种77GHz的雷达天线结构,该天线增益高,波束窄,但是体积较大,而且没有抑制微带馈线辐射,副瓣电平较高。且该天线排布方式在求解角度时,存在角度模糊,角度分辨能力差。
专利CN212462027U提出了一种1发4收的微带阵列天线,该天线增益低,探测距离较近,组成的MIMO虚拟阵个数少,在求解目标角度时,分辨能力差。
专利CN107611577A提出了一种串馈的3发4收毫米波雷达微带阵列天线,该天线可以同时实现高精度、远距离的探测目的。而且该雷达完全没有俯仰面的分辨能力。
因此,如何提供一种能够克服上述缺陷,适用于复杂道路交通环境的毫米波雷达天线系统。
发明内容
该发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点,提供一种探测距离远,目标分辨率高,且有俯仰面分辨能力,能够满足智慧交通车辆检测、电子警察和红绿灯控制等智慧交通的需求的毫米波雷达天线系统。
为了实现上述的目的,该发明的具有如下构成:
本申请包括一种基于77GHZ毫米波雷达的4D双芯片级联微带阵列天线系统,包括介质基板以及设置于该介质基板上的发射天线和接收天线,其特征在于,所述的发射天线与接收天线均采用微带梳状平面阵列天线结构,且所述的发射天线与接收天线分别通过微带转接SIW再转接GCPW的方式与毫米波雷达芯片相连接,该毫米波雷达芯片外周设置有金属屏蔽罩,所述屏蔽罩接地。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述的系统包括含第一毫米波雷达芯片和第二毫米波雷达芯片;
所述的接收天线包括水平面接收天线以及俯仰面接收天线,所述的第一毫米波雷达芯片分别与所述的发射天线及水平面接收天线相连,所述的第二毫米波雷达芯片分别与所述的发射天线及俯仰面接收天线相连。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述的水平面发射天线包括横向等间隔排列的接收天线Rx1、Rx2、Rx3和Rx4;
所述的俯仰面接收天线包括接收天线Rx5、Rx6以及竖向设置的接收天线Rx7、Rx8。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述的接收天线Rx5、Rx6之间的竖向距离为5.88mm,所述接收天线Rx7、Rx8之间的竖向距离为5.88mm;所述接收天线Rx5与Rx7之间的横向间距为0,竖向间距为27.44mm;所述的接收天线Rx5与所述的Rx4竖向间距为0。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述的第一毫米波雷达芯片和第二毫米波雷达芯片都为三发四收的毫米波雷达芯片。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述的发射天线与接收天线均分别包括数个微带梳状平面阵列天线,每个所述的微带梳状平面阵列天线包括两列微带梳状线阵天线结构,所述的两列微带梳状线阵天线结构通过一分二的微带功分器相连。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述微带功分器是将两个50欧姆微带馈线通过四分之一阻抗变换器与一个50欧姆微带线相连。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述微带梳状线阵天线包括M个阵元,M为奇数,以第(M+1)/2个阵元为中心,其余阵元关于该中心对称分布。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述微带梳状线阵天线包括M个阵元,M为奇数,以第(M+1)/2个阵元为中心,其余阵元宽度依次递减。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述微带与SIW之间通过微带梯形结构连接;所述的SIW的宽度为2mm,过孔直径为0.25mm,过孔间距为0.5mm;SIW敷铜皮宽度为2.5mm。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述屏蔽罩底部设置有若干排地孔,且地孔上敷有铜皮,该屏蔽罩通过所述地孔接地。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述屏蔽罩与所述地孔的铜皮之间通过导电胶或焊接方式相连接。
在优选的4D双芯片级联微带阵列天线系统中,所述的介质基板的介电常数为3.06,厚度0.127mm。
与现有技术相比,本发明基于77GHz毫米波雷达芯片的4D毫米波雷达双芯片级联微带阵列天线系统具有以下有益效果:
(1)本发明为基于77GHz毫米波雷达芯片的4D毫米波雷达双芯片级联微带阵列天线系统,采用了两片芯片级联的方式,在保证远距离、高精度的同时,阵列天线尺寸较小,结构紧凑,易于与芯片及数字电路系统集成。
(2)采用微带转接SIW再转接GPCW的结构,降低了传输线对天线方向图的影响,也降低了传输损耗。相比于纯微带传输结构,降低了馈线辐射;相比于SIW传输结构降低了芯片连接难度。
(3)采用微带梳状阵列天线作为辐射元,相比于串馈线阵相比,相同阵列天线间距的情况下,提高了天线隔离度,且该梳状阵列天线尺寸参数均在5mil之上,相比于普通串馈线阵,降低了加工难度。
(4)采用屏蔽罩结构对芯片及芯片出传输线部分进行电磁屏蔽,降低了芯片及微带传输线部分对天线方向图的影响,降低了副瓣电平,提高了增益。
(5)接收天线与发射天线在x方向和y方向均采用大间距排列,抑制了表面波,提高了天线的一致性。
附图说明
图1为本发明的基于77GHz毫米波雷达的双芯片级联微带阵列天线系统的结构俯视图;
图2为本发明的基于77GHz毫米波雷达的双芯片级联微带阵列天线系统的结构正视图;
图3为本发明的基于77GHz毫米波雷达的微带阵列天线系统中2×9微带梳状面阵天线结构示意图;
图4为本发明的基于77GHz毫米波雷达的微带阵列天线系统中1×9微带梳状面阵天线结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显而易见地,所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开实施例,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,也属于本发明保护的范围。
本发明为一种基于77GHZ毫米波雷达的4D双芯片级联微带阵列天线系统,包括介质基板以及设置于该介质基板上的发射天线和接收天线,其特征在于,所述的发射天线与接收天线均采用微带梳状平面阵列天线结构,且所述的发射天线与接收天线分别通过微带转接SIW再转接GCPW的方式与毫米波雷达芯片相连接,该毫米波雷达芯片外周设置有金属屏蔽罩,所述屏蔽罩接地。
请参阅图1及图2所示,为本发明的基于77GHz毫米波雷达芯片的4D毫米波雷达级联微带阵列天线系统的结构示意图。该天线系统由敷铜地板、介质基板、接收天线、发射天线和馈电网络组成。接收天线和发射天线均采用2×9的微带梳状面阵天线结构,并通过馈电网络与毫米波雷达芯片相连。
优选地,为了进一步提高天线性能,抑制天线副瓣,在芯片外围增加了屏蔽罩结构,用于抑制芯片及微带连接线对天线的影响。
优选地,所述的系统包括含第一毫米波雷达芯片和第二毫米波雷达芯片;
所述的接收天线包括水平面接收天线以及俯仰面接收天线,所述的第一毫米波雷达芯片分别与所述的发射天线及水平面接收天线相连,所述的第二毫米波雷达芯片分别与所述的发射天线及俯仰面接收天线相连。
本发明的技术方案用了两片芯片级联的方式,在保证远距离、高精度的同时,阵列天线尺寸较小,结构紧凑,易于与芯片及数字电路系统集成。并且且有俯仰面分辨能力,能够满足智慧交通车辆检测、电子警察和红绿灯控制等智慧交通的需求。
优选地,如图1所示,所述发射天线包括横向等间隔排列的水平面接收天线Rx1、Rx2、Rx3和Rx4;以及两组竖向排列的俯仰面接收天线Rx5、Rx6和Rx7、Rx8。所述的接收天线Rx5、Rx6之间的竖向距离为5.88mm,所述接收天线Rx7、Rx8之间的竖向距离为5.88mm;所述接收天线Rx5与Rx7之间的横向间距为0,竖向间距为27.44mm;所述的接收天线Rx5与所述的Rx4竖向间距为0。
优选地,如图1所示,上述的横向为X方向,竖向为y方向,接收天线Rx1与Rx2、Rx2与Rx3、Rx3与Rx4在x方向间距5.88mm,y方向间距为0;Rx4与Rx5在x方向间距31.36mm,y方向间距为0;Rx5与Rx6之间的x方向间距5.88mm,y方向间距为3.92mm;Rx5与Rx7之间的x方向间距为0,y方向间距为27.44mm;Rx7与Rx8之间的x方向间距5.88mm,y方向间距为1.96mm。所述发射天线Tx1、Tx2、Tx3、Tx4、Tx5、Tx6的x方向间距为7.84mm,y方向间距为0。
优选地,所述的第一毫米波雷达芯片和第二毫米波雷达芯片都为三发四收的毫米波雷达芯片。具体为,所述的第一毫米波雷达芯片分别与4个接收天线以及3个发射天线相连,所述的第二毫米波雷达芯片同样分别与4个接收天线以及3个发射天线相连。
优选地,所述的发射天线与接收天线均分别包括数个微带梳状平面阵列天线,每个所述的微带梳状平面阵列天线包括两列微带梳状线阵天线结构,所述的两列微带梳状线阵天线结构通过一分二的微带功分器相连。所述微带功分器是将两个50欧姆微带馈线通过四分之一阻抗变换器与一个50欧姆微带线相连。
优选地,所述微带梳状线阵天线包括M个阵元,M为奇数,以第(M+1)/2个阵元为中心,其余阵元关于该中心对称分布。
优选地,所述微带梳状线阵天线包括M个阵元,M为奇数,以第(M+1)/2个阵元为中心,其余阵元宽度依次递减。
优选地,如图3及图4所示,所述2×9的微带梳状面阵天线结构均由1×9的微带梳状线阵结构和1分2功分器构成。所述1×9的微带梳状线阵结构的阵元位置以第5个阵元为中心,其余的阵元关于其中心对称分布。
优选地,所述1×9的微带梳状线阵结构的阵元均为矩形贴片,贴片尺寸以第5个阵元为中心,依次向两端递减满足一定的幅度分布,以降低天线副瓣。
优选地,所述微带转SIW转接微带结构中,SIW的宽度为2mm,过孔直径为0.25mm,过孔间距为0.5mm。SIW敷铜皮宽度为2.5mm。微带转接SIW和SIW转接微带的过渡结构均为微带梯形贴片。
优选地,所述屏蔽罩底部设置有若干排地孔,且地孔上敷有铜皮,该屏蔽罩通过所述地孔接地。
优选地,所述屏蔽罩与所述地孔的铜皮之间通过导电胶或焊接方式相连接。
优选地,所述介质基板的介电常数为3.06,介质厚度为0.127mm,敷铜地板、微带天线和馈电网络的铜层厚度为18μm。
优选地,所述屏蔽罩结构的内部高度为1.96mm,长度为62.6mm,宽度为29.6mm,屏蔽罩为金属结构,金属厚度为2mm,即:屏蔽罩内尺寸为62.6mm×29.6mm×1.96mm,屏蔽罩外尺寸为66.6mm×33.6mm×3.96mm。为了使屏蔽罩有良好的接地效果,在屏蔽罩与PCB连接处敷有铜皮,且铜皮与地板间通过接地过孔相连接。
进一步的实施例中,所述屏蔽罩底部接地过孔的直径为0.25mm,间距为0.5mm~0.7mm。
本实施例中,天线的具体参数详见表1。发射天线与接收天线的微带梳状面阵天线尺寸都是相同的。所述1×9的微带梳状线阵尺寸也是相同的。
Figure BDA0004035301550000061
通过对本实施例的微带阵列天线进行仿真和实验测试,本实施例的天线的效果能达到预期的技术效果。下面进行详细说明。
对本实施例的微带阵列天线进行关于天线驻波(S11)的仿真测试,仿真结果表明,天线S11<-15dB的驻波带宽分别为:
(1)Rx1在75.16GHz-78.43GHz频段内S11<-15dB,带宽3.27GHz;
(2)Rx2在75.04GHz-78.25GHz频段内S11<-15dB,带宽3.21GHz;
(3)Rx3在75.06GHz-78.54GHz频段内S11<-15dB,带宽3.48GHz;
(4)Rx4在75GHz-78.41GHz频段内S11<-15dB,带宽3.41GHz;
(5)Rx5在74.75GHz-78.45GHz频段内S11<-15dB,带宽3.7GHz;
(6)Rx6在74.56GHz-78.41GHz频段内S11<-15dB,带宽3.85GHz;
(7)Rx7在74.62GHz-78.66GHz频段内S11<-15dB,带宽4.94GHz;
(8)Rx8在74.77GHz-78.68GHz频段内S11<-15dB,带宽3.91GHz;
(9)Tx1在75.16GHz-78.25GHz频段内S11<-15dB,带宽3.09GHz;
(10)Tx2在75.16GHz-78.26GHz频段内S11<-15dB,带宽3.1GHz;
(11)Tx3在75.18GHz-78.53GHz频段内S11<-15dB,带宽3.35GHz;
(12)Tx4在75.20GHz-78.55GHz频段内S11<-15dB,带宽3.35GHz;
(13)Tx5在75.16GHz-78.26GHz频段内S11<-15dB,带宽3.1GHz;
(14)Tx6在75.15GHz-78.25GHz频段内S11<-15dB,带宽3.1GHz;
(8)接收天线之间隔离度<-40dB;
(9)发射天线之间隔离度<-40dB;
(10)收发天线之间隔离度<-50dB;
上述数据说明了在这些频段内工作,天线的反射系数小,阻抗特性好,可以正常工作。
对本实施例的微带阵列天线进行关于旁瓣电平(SLL)的仿真测试,仿真结果表明,在76-77GHz频段内,所有天线的SLL不大于-18dB。这个数值说明了在不需要的方向上出现的辐射波瓣的电平值大小。SLL越大,在不需要的方向上,会接收到较大的电平,降低信噪比,引入干扰。
对本实施例的微带阵列天线进行关于增益(Gain)的仿真测试,仿真结果表明,在76-77GHz频段内,接收天线的增益大于14dB,发射天线的增益大于15dB。可以满足交通探测雷达所要求的天线增益。
对本实施例的微带阵列天线进行关于3dB波束宽度(HPBW)的仿真测试,仿真结果表明,在76-77GHz频段内,7根天线俯仰面3dB波束宽度约为17度,这个数值证明该天线在满足雷达探测距离的要求下,兼顾了雷达盲区。7根天线水平面3dB波束宽度约45度,这个数值证明了该天线满足交通雷达左右3根车道的覆盖范围。
对本实施例的微带阵列天线进行关于隔离度(Isolation)的仿真测试,仿真结果表明,在76-77GHz频段内,发射和接收天线的端口隔离度均大于40dB,收发隔离度大于-50dB。隔离度从一个方面说明了天线之间的互耦和干扰,隔离度越大,互耦越小,对天线的性能影响越小。
另外在对该毫米波雷达天线系统仿真中,该天线系统的虚拟阵在±30度范围内,幅度差在正负2dB以内,相位差在±20度以内,该天线系统的各天线之间具有良好的一致性。
采用了本发明的基于77GHz毫米波雷达的双芯片级联微带阵列天线系统,其包括介质基板以及设置于介质基板上的发射天线和接收天线,所述的发射天线与接收天线均采用微带梳状平面阵列天线,且均通过微带转接SIW再转接GPCW的方式与77GHz毫米波雷达芯片相连接。为了提高各天线之间的一致性,抑制天线副瓣,该天线系统增加了一个屏蔽罩结构件。与现有技术相比,本发明具有天线增益高、一致性好、探测距离远、角度分辨率高、低成本、小体积以及高性能等优点。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。“第一”、“第二”并非限定词,只是为了解释,便于理解该发明的技术方案,“第一”、“第二”涉及的内容可互相替换。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件、相对布置、功能、数值并不限制本发明的范围。同时,显而易见的,为了便于叙述,附图中所示的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备暂不做详细描述,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出的和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是实例性的,而不是作为限制。因此,步骤性实施例的其他示例可以具有不同的先后顺序。
上面是对本发明的说明,而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本发明的若干示例性实施例,但本领域技术人员将容易地理解,在不背离本发明的技术特征的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此,所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本发明范围内。应当理解,上面是对本发明的说明,而不应被认为是限于所公开的特定实施例,并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本发明由权利要求书及其等效物限定。

Claims (10)

1.一种基于77GHZ毫米波雷达的4D双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,包括介质基板以及设置于该介质基板上的发射天线和接收天线,其特征在于,所述的发射天线与接收天线均采用微带梳状平面阵列天线结构,且所述的发射天线与接收天线分别通过微带转接SIW再转接GCPW的方式与毫米波雷达芯片相连接,该毫米波雷达芯片外周设置有金属屏蔽罩,所述屏蔽罩接地。
2.根据权利要求1所述的4D双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,所述的毫米波雷达芯片包括第一毫米波雷达芯片和第二毫米波雷达芯片;
所述的接收天线包括水平面接收天线以及俯仰面接收天线,所述的第一毫米波雷达芯片分别与所述的发射天线及水平面接收天线相连,所述的第二毫米波雷达芯片分别与所述的发射天线及俯仰面接收天线相连。
3.根据权利要求2所述的4D双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,所述的水平面发射天线包括横向等间隔排列的接收天线Rx1、Rx2、Rx3和Rx4;
所述的俯仰面接收天线包括接收天线Rx5、Rx6以及竖向设置的接收天线Rx7、Rx8。
4.根据权利要求3所述的4D双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,所述的接收天线Rx5、Rx6之间的竖向距离为5.88mm,所述接收天线Rx7、Rx8之间的竖向距离为5.88mm;所述接收天线Rx5与Rx7之间的横向间距为0,竖向间距为27.44mm;所述的接收天线Rx5与所述的接收天线Rx4竖向间距为0。
5.根据权利要求2所述的4D双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,所述的第一毫米波雷达芯片和第二毫米波雷达芯片都为三发四收的毫米波雷达芯片。
6.根据权利要求1所述的4D双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,所述的发射天线与接收天线均分别包括数个微带梳状平面阵列天线,每个所述的微带梳状平面阵列天线包括两列微带梳状线阵天线结构,所述的两列微带梳状线阵天线结构通过一分二的微带功分器相连。
7.根据权利要求6所述的4D毫米波雷达双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,所述微带功分器是将两个50欧姆微带馈线通过四分之一阻抗变换器与一个50欧姆微带线相连。
8.根据权利要求1所述的4D毫米波雷达双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,所述微带与SIW之间通过微带梯形结构连接;
所述的SIW的宽度为2mm,过孔直径为0.25mm,过孔间距为0.5mm;SIW敷铜皮宽度为2.5mm。
9.根据权利要求1所述的4D毫米波雷达双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,所述屏蔽罩底部设置有若干排地孔,且地孔上敷有铜皮,该屏蔽罩通过所述地孔接地;
所述屏蔽罩与所述地孔的铜皮之间通过导电胶或焊接方式相连接。
10.根据权利要求1所述的4D毫米波雷达双芯片级联微带阵列天线系统,其特征在于,所述的介质基板的介电常数为3.06,厚度0.127mm。
CN202310003819.2A 2023-01-03 2023-01-03 一种基于77ghz毫米波雷达的4d双芯片级联微带阵列天线系统 Pending CN116435786A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310003819.2A CN116435786A (zh) 2023-01-03 2023-01-03 一种基于77ghz毫米波雷达的4d双芯片级联微带阵列天线系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310003819.2A CN116435786A (zh) 2023-01-03 2023-01-03 一种基于77ghz毫米波雷达的4d双芯片级联微带阵列天线系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116435786A true CN116435786A (zh) 2023-07-14

Family

ID=87086136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310003819.2A Pending CN116435786A (zh) 2023-01-03 2023-01-03 一种基于77ghz毫米波雷达的4d双芯片级联微带阵列天线系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116435786A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117060049A (zh) * 2023-09-13 2023-11-14 南京林业大学 一种车载毫米波雷达梳状微带天线设计方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117060049A (zh) * 2023-09-13 2023-11-14 南京林业大学 一种车载毫米波雷达梳状微带天线设计方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107086369B (zh) 一种基于强互耦效应的低rcs宽带宽角扫描相控阵天线
CN107611577A (zh) 一种基于77GHz毫米波雷达的微带阵列天线
CN109244681A (zh) 基于77GHz毫米波雷达的微带阵列天线系统
CN108199137B (zh) 一种平面紧耦合双极性超宽带相控阵天线
CN108511924B (zh) 一种用于毫米波通信系统的宽带端射天线阵列
CN208690502U (zh) 基于77GHz毫米波雷达的微带阵列天线系统
CN210926318U (zh) 一种基于超表面的低剖面宽带微带天线
CN109713444B (zh) 一种宽频汽车雷达微带贴片天线
CN110828978A (zh) 一种带有屏蔽罩的77GHz车载雷达低副瓣微带阵列天线
EP1653556A1 (en) Linear polarization planar microstrip antenna array with circular patch elements and co-planar annular sector parasitic strips
CN115149249A (zh) 高增益微带天线阵列、毫米波车载雷达传感器及车辆
CN116435786A (zh) 一种基于77ghz毫米波雷达的4d双芯片级联微带阵列天线系统
CN210074166U (zh) 一种45°线极化毫米波微带阵列天线
Zhao et al. Design and analysis of microstrip transceiver array antennas with the function to suppress beam deflection for 77 GHz automotive radar
CN113497354A (zh) 天线阵列、天线系统以及雷达
CN113381174B (zh) 一种天线及雷达
CN210628477U (zh) 一种带有屏蔽罩的77GHz车载雷达低副瓣微带阵列天线
CN102969565B (zh) W波段单路发射双路接收窄波束低损耗天线及制作方法
CN113690605A (zh) 基于77GHz毫米波雷达的微带阵列天线系统
CN115084872B (zh) 一种超宽带宽扫描角紧耦合相控阵天线
CN104300228A (zh) 一种l波段微带馈电缝隙辐射的线极化微带贴片天线
Kohlberger et al. Metamaterial lens for monopulse beamforming with a 77-GHz long-range radar
Santhakumar et al. Design of Substrate-Integrated-Waveguide Antenna for Automotive Short Range Radar Application
KR102198378B1 (ko) 스위치 빔포밍 안테나 장치 및 이의 제조 방법
CN110931950A (zh) 一种汽车雷达天线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination