CN210074150U - 一种76.5GHz车载雷达阵列天线 - Google Patents

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李文超
薛旦
尚庆龙
席光荣
史颂华
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Abstract

本实用新型提出了一种76.5GHz车载雷达阵列天线，由介质基板、梳状线阵、馈电网络组成。所述介质基板介电常数为3.04；所述梳状线阵共有N根，等间距排列，间距为l，每根线阵有M个阵元，M个阵元关于馈线呈左右交替式分布，并与馈线连接成梳状；所述馈电网络为一分N不等分功分器，每个输出端口都加载四分之一阻抗变换器以实现一定的功分比。本实用新型具有高增益、低副瓣、尺寸小便于集成、便于加工等优点，能够满足车载前向碰撞预警的距离要求。

Description

一种76.5GHz车载雷达阵列天线
技术领域
本实用新型涉及毫米波天线技术领域，具体涉及一种用于车载前向碰撞预警功能的阵列天线。
背景技术
微带天线与传统天线相比，有着许多无可替代的优点，它重量轻，剖面低、结构紧凑、性能稳定的特点，广泛应用于雷达和通信领域。运用于前向碰撞预警的车载雷达天线，需要有高增益，低副瓣等特点。传统的微带阵列天线，虽然能够提供足够的增益，但是占用面积较大，不便于系统集成。本实用新型提出的一种梳状微带阵列天线，能够减小由于微带线弯折和转角引起的寄生辐射，具有较理想的波束、占用面积小以及容易控制副瓣等优点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种高增益、低副瓣、尺寸较小的阵列天线，以满足车载前向碰撞预警功能。本实用新型一种76.5GHz车载雷达阵列天线的技术方案为：由介质基板、梳状线阵、馈电网络组成，所述介质基板介电常数为3.04；所述梳状线阵共有N根，等间距排列，间距为l，每根线阵有M个阵元，M个阵元关于馈线呈左右交替式分布，并与馈线连接成梳状；所述馈电网络为一分N不等分功分器，每个输出端口都加载四分之一阻抗变换器以实现一定的功分比。
优选地，所述介质基板的介电常数为3.04，厚度为0.127mm，铜箔为压延铜，厚度为18um。
优选地，所述的梳状线阵，阵元个数M为奇数，以第个阵元为中心，其余的阵元关于其中心对称分布。
优选地，所述的梳状线阵，所有阵元均为矩形贴片，贴片大小以第
Figure BDA0002051382810000012
个阵元为中心，依次向两端递减满足一定的幅度分布。
优选地，所述的梳状线阵，馈线通过四分之一阻抗变换器与50Ω馈线连接。
优选地，所述的馈电网络的输出端口均为50Ω微带线，并加载四分之一阻抗变换器以实现一定的功分比。
优选地，所述馈电网络，可以看成是利用一个T型功分器给左右两边的串联结构进行并联馈电，左右两个平面是关于中心对称的。
本实用新型采用以上技术方案的有益效果为：阵列天线的尺寸较小，结构紧凑，且具有高增益，低副瓣的特点。
附图说明
图1为本实用新型整体结构图；
图2为梳状线阵示意图；
图3为馈电结构示意图；
图4为本实用新型方向图；
图5为本实用新型回波损耗图。
下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的描述。
如图1所示，本实用新型一种76.5GHz车载雷达阵列天线，由介质基板1、梳状线阵2、馈电网络3组成。所述介质基板1的介电常数为3.04；所述梳状线阵共有6根，等间距排列，间距为2.55mm，每根线阵有17个阵元21，17个阵元关于馈线22呈左右交替式分布，并与馈线22连接成梳状；所述馈电网络3为一分六不等分功分器，每个输出端口都加载四分之一阻抗变换器以实现一定的功分比。
进一步的实施例中，所述介质基板1的介电常数为3.04，厚度为0.127mm，铜箔为压延铜，厚度为18um。
进一步的实施例中，所述的梳状线阵2阵元21个数M＝17，以第9个阵元为中心，其余的阵元关于其中心对称分布。
进一步的实施例中，梳状线阵的所有阵元21均为矩形贴片，贴片大小以第9个阵元为中心，依次向两端递减满足一定的幅度分布。
如图2所示，所述的梳状线阵2，线阵的馈线22宽度为b，四分之一阻抗变换器23的宽度为ws，50Ω馈线24的宽度为0.3mm，将贴片的长宽和间距命名为Li、Wi、di，由第9各贴片为起点，逐一排序，各个贴片的尺寸即间距分别如下表所示：
Figure BDA0002051382810000031
进一步的实施例中，所述馈电网络3，可以看成是利用一个T型功分器给左右两边的串联结构进行并联馈电，左右两个平面是关于中心对称的，馈电网络的输出端口均为50Ω微带线31，并加载四分之一阻抗变换器以实现一定的功分比。
如图3所示，所述的馈电网络3，共有6个四分之一阻抗变换器，其长度均为0.7mm，宽度分别为m1＝0.43mm、m2＝0.44mm、m3＝0.2mm、m4＝0.45mm、m5＝0.43mm、m6＝0.16mm；其余均为50Ω微带线31。
本实施例中，辐射单元为矩形贴片，加工简单，采用梳状线阵，能够减少由于馈线弯折转角带来的寄生辐射，能够更好的控制副瓣电平，并且占用空间较小，具有结构紧凑、便于集成的优点。从图4中可以看出微带梳状阵列天线的增益为23dB，E面波束宽度为15.8°，H面波束宽度为9.2°，副瓣电平SLL＝-20.4dB；从图5中可以看出，天线的中心频率在76.5GHz，S11＝-21.3dB，S11<-10dB的带宽约为1.4GHz。
上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利公开的技术方案所做出的技术内容实质相同或等同的任何的变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (7)

1.一种76.5GHz车载雷达阵列天线，由介质基板、梳状线阵、馈电网络组成；所述介质基板介电常数为3.04；所述梳状线阵共有N根，等间距排列，间距为l，每根线阵有M个阵元，M个阵元关于馈线呈左右交替式分布，并与馈线连接成梳状；所述馈电网络为一分N不等分功分器，每个输出端口都加载四分之一阻抗变换器以实现一定的功分比。
2.根据权利要求1所述的一种76.5GHz车载雷达阵列天线，其特征在于，所述介质基板的介电常数为3.04，厚度为0.127mm，铜箔为压延铜，厚度为18um。
3.根据权利要求1所述的一种76.5GHz车载雷达阵列天线，其特征在于，所述的梳状线阵，阵元个数M为奇数，以第个阵元为中心，其余的阵元关于其中心对称分布。
4.根据权利要求1所述的一种76.5GHz车载雷达阵列天线，其特征在于，所述的梳状线阵，所有阵元均为矩形贴片，贴片大小以第
Figure DEST_PATH_FDA0002287901500000012
个阵元为中心，依次向两端递减。
5.根据权利要求1所述的一种76.5GHz车载雷达阵列天线，其特征在于，所述的梳状线阵，馈线通过四分之一阻抗变换器与50Ω馈线连接。
6.根据权利要求1所述的一种76.5GHz车载雷达阵列天线，其特征在于，所述的馈电网络的输出端口均为50Ω微带线，并加载四分之一阻抗变换器以实现一定的功分比。
7.根据权利要求1所述的一种76.5GHz车载雷达阵列天线，其特征在于，所述馈电网络，可以看成是利用一个T型功分器给左右两边的串联结构进行并联馈电，左右两个平面是关于中心对称的。
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