CN213124696U - 一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，包括基片集成波导结构和微带‑波导转换结构，所述基片集成波导结构的两侧分别设有微带‑波导转换结构。本实用新型提供了一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，电磁波通过这种线传输线结构传输时可以有效地减少介质损耗，提高传输效率，另外还可以降低印刷电路板的加工难度，降低成本。

Description

一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线

技术领域

本实用新型涉及一种低损耗传输线，尤其涉及一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线。

背景技术

基片集成波导(Substrate Integrate Waveguide，SIW)是介于微带传输线与介质填充波导传输线之间的传输线结构。

和传统的矩形金属波导传输线相比，基片集成波导同样有着良好的传播特性。而且这种传输线结构易于集成，这大大地减小了原有的微波毫米波的波导器件以及建立在波导基础上的其它微波无源器件的尺寸、重量和价格；并且增强了制造过程中的可重复性和可靠性。

虽然微带线具有体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等优点，但是其应用在毫米波波段时，损耗较大，加工难度大，尤其是当所选择的介质基板厚度增加时，微带线的损耗会显著增加，而SIW却没有这个缺点，而且随着传输线的长度增加，微带线的损耗会远远大于SIW的损耗；就插入损耗而言，基片集成波导是介于普通矩形波导和微带传输线之间的一种很好的折中形式，综合了矩形波导和微带线的优点。SIW兼顾传统波导和微带传输线的优点，可实现高性能微波毫米波平面电路。

由于汽车毫米波雷达具备高角度分辨率，因此汽车毫米波雷达板上的发射天线布阵时需要比较大的阵间距，为了保证所有发射天线的输入相位一致，发射天线阵的馈线会比较长。采用微带线对发射天线馈电时，从汽车毫米波雷达芯片到发射天线的输入之间的微带线损耗在2.7dB左右，传输效率还不到60％；而采用SIW对发射天线进行馈电时，这馈电网络的损耗会明显降低，传输效率显著提升。

随着无线通信技术的飞速发展，微带线因其体积小、易于集成等优点在无线通信系统中得到了广泛的应用。但是在毫米波雷达通信系统中，微带线的损耗大、印刷电路板上蚀刻困难等缺点就凸显出来了。

实用新型内容

本实用新型提出的一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，克服了微带线在汽车毫米波雷达通信系统应用中存在的缺点。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，包括基片集成波导结构和微带-波导转换结构，所述基片集成波导结构的两侧分别设有微带-波导转换结构。

优选的，所述基片集成波导结构包括上层金属板、下层金属板、中间介质基板和金属通孔，所述上层金属板、下层金属板、中间介质基板依次由上至下相叠设置，所述上层金属板、下层金属板、中间介质基板上呈贯通地开设有两排金属通孔，连接上下两层金属板。

优选的，所述基片集成波导结构中的两排金属通孔的通孔孔径均相同。

优选的，所述基片集成波导结构中的两排金属通孔的通孔孔径均小于波导波长的1/10。

优选的，所述基片集成波导结构中的每两相邻金属通孔之间的间距相等。

优选的，所述基片集成波导结构中的每两相邻金属通孔之间的间距小于金属通孔孔径的2倍。

优选的，所述微带-波导转换结构由四分之一波长渐变阻抗变换器构成。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提出来了一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线的整体结构，该传输线结构采用基片集成波导形式，可以有效地减少电磁波在传播过程中产生的介质损耗，提升传输效率；另外，在生产制造过程中可以有效地降低生产制造的难度和减少在蚀刻过程中产生的一些不必要的损耗和选择低成本的表面处理方式，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的传输线结构示意图；

图2为图1的分解示意图；

图3为本实用新型的基片集成波导结构示意图；

图4为图3的主视示意图。

图中：1、微带-波导转换结构；2、基片集成波导结构；3、上层金属板；4、中间介质基板；5、金属通孔；6、下层金属板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-4，一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，包括基片集成波导结构2和微带-波导转换结构1，基片集成波导结构2的两侧分别设有微带-波导转换结构1，其主要作用是实现微带到基片集成波导的转换和传输电磁波。

其中微带-波导转换结构1由四分之一波长渐变阻抗变换器构成，结构简单，目的是保证在所需工作频带内微带线的特性阻抗与基片集成波导的等效阻抗相匹配。

其中基片集成波导结构2包括上层金属板3、下层金属板6、中间介质基板4和金属通孔5，上层金属板3、下层金属板6、中间介质基板4依次由上至下相叠设置，上层金属板3、下层金属板6、中间介质基板4上呈贯通地开设有两排金属通孔5，连接上下两层金属板。基片集成波导结构2中的两排金属通孔5的通孔孔径均相同且小于波导波长的1/10。基片集成波导结构2中的每两相邻金属通孔5之间的间距相等且小于金属通孔孔径的2倍，这样可以尽量避免电磁波在传播过程中的电磁能量泄露。

由于电磁波在排金属通孔和上下金属边界形成的封闭矩形腔内的，所以该结构对周围电路的辐射干扰小。另外，电磁波在介质内传播，不仅介质损耗可以忽略，而且印刷电路板不同的表面处理方式对其插损影响很小，因而传输损耗小。

本实用新型的工作原理为：

该传输线结构采用基片集成波导形式，可以有效地减少电磁波在传播过程中产生的介质损耗，提升传输效率；另外，微带线应用于毫米波波段如77GHz时，对印刷电路板的蚀刻工艺和精度要求很高，而采用这种基片集成波导形式的传输线结构，有效地降低生产制造的难度和减少在蚀刻过程中产生的一些不必要的损耗。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，其特征在于，包括基片集成波导结构和微带-波导转换结构，所述基片集成波导结构的两侧分别设有微带-波导转换结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，其特征在于，所述基片集成波导结构包括上层金属板、下层金属板、中间介质基板和金属通孔，所述上层金属板、下层金属板、中间介质基板依次由上至下相叠设置，所述上层金属板、下层金属板、中间介质基板上呈贯通地开设有两排金属通孔，连接上下两层金属板。

3.根据权利要求2所述的一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，其特征在于，所述基片集成波导结构中的两排金属通孔的通孔孔径均相同。

4.根据权利要求3所述的一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，其特征在于，所述基片集成波导结构中的两排金属通孔的通孔孔径均小于波导波长的1/10。

5.根据权利要求2或3所述的一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，其特征在于，所述基片集成波导结构中的每两相邻金属通孔之间的间距相等。

6.根据权利要求5所述的一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，其特征在于，所述基片集成波导结构中的每两相邻金属通孔之间的间距小于金属通孔孔径的2倍。

7.根据权利要求1所述的一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线，其特征在于，所述微带-波导转换结构由四分之一波长渐变阻抗变换器构成。

Images