CN213460108U

CN213460108U - 一种视野宽度可调的毫米波雷达天线

Info

Publication number: CN213460108U
Application number: CN202022715025.3U
Authority: CN
Inventors: 胡博; 董环; 朱玲芹; 周海柳
Original assignee: Muniu Pilot Shanghai Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Muniu Pilot Shanghai Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2021-06-15
Anticipated expiration: 2030-11-20

Abstract

本实用新型属于天线技术领域，具体为一种视野宽度可调的毫米波雷达天线。该雷达天线包括天线基板、发射天线和接收天线，天线基板为可折弯的柔性基板，毫米波雷达天线还包括：调节基板，连接杆，绕线轴，以及驱动机构。调节基板为侧面呈圆弧形的可折弯的曲面基板，天线基板固定于调节基板的表面，连接杆沿调节基板的竖向布置，且与调节基板两侧固定连接，连接杆的两端设置连接环；绕线轴位于调节基板背面，绕线轴沿调节基板的竖向设置，连接线一端与连接杆上的连接环连接，另一端与绕线轴连接；驱动机构用于控制绕线轴转动。该天线可以对天线基板的曲率半径进行调节，从而获得更大的探测视野，缩小雷达的盲区。

Description

一种视野宽度可调的毫米波雷达天线

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，具体为一种视野宽度可调的毫米波雷达天线。

背景技术

毫米波雷达，是工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域(波长为1～10mm)的电磁波。毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。毫米雷达质量轻，空间分辨率高，穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点，在军用和民用领域均具有广泛的应用。其中，民用领域主要集中在交通安全设备上，例如自动驾驶汽车中大多采用毫米波雷达进行障碍物的探测。

目前市场上的毫米波雷达的天线一般都是用微带阵列天线，天线都分布于基板表面，天线按照平面分布设计，这样的设计结构稳定，加工简单，但是该结构的天线具有以下缺陷：1.毫米波波束指向单一，主要位于雷达天线的正前方；2.波束角小，主瓣最大30°左右，旁瓣探测距离短。因此，采用这种微带阵列天线的毫米波雷达大都探测距离较小，盲区较多；如果想要获得更大的探测视野，只能采用多块天线阵列的方式，这导致成本压力显著增加。

实用新型内容

针对现有的技术方案存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种视野宽度可调的毫米波雷达天线，该天线的天线基板呈曲面，并且可以对天线基板的曲率半径进行调节，从而获得更大的探测视野，缩小雷达的盲区。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种视野宽度可调的毫米波雷达天线，其包括天线基板，以及设置在天线基板上的发射天线和接收天线，天线基板为可折弯的柔性基板，毫米波雷达天线还包括：调节基板，连接杆，绕线轴，以及驱动机构。

调节基板为侧面呈圆弧形的可折弯的曲面基板，天线基板固定于调节基板的表面，定义调节基板圆弧形侧面的方向为横向，与其垂直的另一侧为竖向；连接杆沿调节基板的竖向布置，调节基板竖向的两侧面分别与连接杆固定连接，连接杆的两端设置连接环；绕线轴位于调节基板背面，绕线轴沿调节基板的竖向设置，且处于调节基板侧面圆弧中点所在半径上或半径的延长线上；连接线一端与连接杆上的连接环连接，另一端与绕线轴连接；驱动机构用于控制绕线轴转动。

进一步地，调节基板背面设置用于限制调节基板移动的限位柱，限位柱与调节基板沿调节基板竖向的中线处抵接。

进一步地，调节基板的下方设置基座，限位柱和绕线轴的底端均连接在基座上。

进一步地，驱动机构为微型电机，微型电机选择步进电机或伺服电机，驱动机构与绕线轴的其中一端连接。

进一步地，绕线轴上的另一端设置限位齿轮，限位齿轮与限位装置配合用于限制绕线轴转动，限位装置包括两块可移动的齿条，齿条与齿轮配合锁紧绕线轴。

进一步地，绕线轴上还设置棘轮和棘爪，棘轮与棘爪配合用于限制绕线轴反向转动。

进一步地，棘轮和棘爪的数量均为两个，分别位于绕线轴的两端。

进一步地，绕线轴的轴身的其中一端设置用于调节绕线轴转动的凹槽，凹槽的尺寸与相应规格的调节螺丝刀的刀头尺寸相匹配。

进一步地，天线基板采用柔性树脂材料制备而成，天线基板粘贴在调节基板表面。

本实用新型提供的一种视野宽度可调的毫米波雷达天线，具有如下有益效果：

该雷达天线位于曲面的天线基板上，发射天线和接收天线均沿曲面设置，探测视野包括天线基板正面对应的整个扇形面方向，具有更宽的探测视野，以及更长的探测距离，因此可以大幅度提高毫米波雷达的探测视野范围。

本实用新型的毫米波雷达天线中，承载天线阵列的基板采用柔性材质制备而成，并且设置专门的机构来调节天线基板的曲率，从而实现调节毫米波雷达天线视野宽度的效果。

本实施例提供的毫米波雷达天线结构简单，稳定高，生产制造成本低廉，可以进行大规模推广应用，可以显著提升毫米波雷达的探测效果，具有明显的实用价值。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1为实施例1中雷达天线的结构示意图；

图2为实施例1中天线基板正面的结构示意图；

图3为实施例1中绕线轴和限位装置连接的结构示意图；

图4为实施例2中绕线轴及其连接的棘轮棘爪的结构示意图；

图中标注：1、天线基板；2、发射天线；3、接收天线；4、调节基板；5、连接杆；6、绕线轴；7、驱动机构；8、限位柱；9、基座；10、限位装置；11、棘轮；12、棘爪；51、连接环；61、限位齿轮。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供的一种视野宽度可调的毫米波雷达天线，其包括天线基板1，以及设置在天线基板1上的发射天线2和接收天线3，天线基板1为可折弯的柔性基板，该毫米波雷达天线还包括：调节基板4，连接杆5，绕线轴6，以及驱动机构7。天线基板1采用柔性树脂材料制备而成，天线基板1粘贴在调节基板4表面。

调节基板4为侧面呈圆弧形的可折弯的曲面基板，天线基板1固定于调节基板4的正面，定义调节基板4圆弧形侧面的方向为横向，与其垂直的另一侧为竖向；连接杆5沿调节基板4的竖向布置，调节基板4竖向的两侧面分别与连接杆5固定连接，连接杆5的两端设置连接环51；绕线轴6位于调节基板4背面，绕线轴6沿调节基板4的竖向设置，且处于调节基板4侧面圆弧中点所在半径上或半径的延长线上；连接线的一端与连接杆5上的连接环51连接，另一端与绕线轴6连接；驱动机构7用于控制绕线轴6转动。

本实施例中的毫米波雷达天线使用过程中，雷达的探测视野包括天线基板正面对应的整个扇形面方向，因此视野比常规的平面型的雷达天线高得多。同时在使用过程中，通过驱动机构7调节绕线轴6转动，从而利用连接线对连接杆5进行收放，改变调节基板4的曲面形状，进而改变天线基板1的曲面曲率，最终实现调节雷达天线视野宽度的效果。

其中，调节基板4背面设置用于限制调节基板4移动的限位柱8，限位柱8与调节基板4沿调节基板4竖向的中线处抵接。调节基板4的下方设置基座9，限位柱8和绕线轴6的底端均连接在基座9上。基座9构成整个天线的支撑结构，而限位柱8的作用是在对调节基板4进行曲率调节时，防止调节基板4出现前后位移，保证调节基板4的中线在同一个基准点上。

驱动机构7为微型电机，微型电机选择步进电机或伺服电机，驱动机构7与绕线轴6的其中一端连接。本实施例中，通过电机来改变调节基板4的曲率，通过电机的转动角度精准调整调节基板4的曲面曲率。

如图3所示，绕线轴6的另一端设置限位齿轮61，限位齿轮61与限位装置10配合用于限制绕线轴6转动，限位装置10包括两块可移动的齿条，齿条与限位齿轮61配合锁紧绕线轴6。限位装置10在完成天线基板1曲率调节后能对绕线轴6进行锁紧，从而防止绕线轴6反向转动，保持天线基板1的曲率在使用过程中不发生变化。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例不使用电机作为驱动机构7，也不使用齿轮齿条来限制绕线轴6的转动。而是采用在绕线轴6上设置棘轮11、棘爪12的方式，限制绕线轴61反向转动。图4显示了绕线轴6和棘轮11、棘爪12的结构连接方式。本实例中棘轮11和棘爪12的数量均为两个，分别位于绕线轴6的两端。

此外，绕线轴6的轴身的其中一端还设置用于调节绕线轴6转动的凹槽，凹槽的尺寸与相应规格的调节螺丝刀的刀头尺寸相匹配。

该实施例中，通过螺丝刀插入到绕线轴6端部的凹槽内，然后手动转动绕线轴6正向转动，当绕线轴6正向转动时，连接线将连接杆5向中间收紧，增大调节基板侧面的曲率，当停止调节时，棘爪12和棘轮11相互锁紧，限制绕线轴6反向转动，达到控制天线基板1形状的效果。在该实施例中，仅能选择增大天线的视野，而不能缩小视野；效果要略差于实施例1中的方案，但是相应的该实施例中的产品结构更简单，成本也更加低廉。在使用过程中，用户可以根据需求确定最佳的探测视野，并将天线调试到该位置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种视野宽度可调的毫米波雷达天线，其包括天线基板，以及设置在天线基板上的发射天线和接收天线，其特征在于，所述天线基板为可折弯的柔性基板，所述毫米波雷达天线还包括：

调节基板，其为侧面呈圆弧形的可折弯的曲面基板，所述天线基板固定于调节基板的表面，定义调节基板圆弧形侧面的方向为横向，与其垂直的另一侧为竖向；

连接杆，其沿调节基板的竖向布置，连接杆与所述调节基板的两侧固定连接，连接杆的两端还设置连接环；

绕线轴，其位于调节基板背面，绕线轴沿调节基板的竖向设置，且处于调节基板侧面圆弧中点所在半径或其延长线上；

连接线，其一端与所述连接杆上的连接环连接，另一端与绕线轴连接；以及

驱动机构，其用于控制绕线轴转动。

2.如权利要求1所述的视野宽度可调的毫米波雷达天线，其特征在于：所述调节基板背面设置用于限制调节基板移动的限位柱，限位柱与调节基板沿调节基板竖向的中线处抵接。

3.如权利要求2所述的视野宽度可调的毫米波雷达天线，其特征在于：所述调节基板的下方设置基座，限位柱和绕线轴的底端均连接在基座上。

4.如权利要求1所述的视野宽度可调的毫米波雷达天线，其特征在于：所述驱动机构为微型电机，微型电机选择步进电机或伺服电机，驱动机构与所述绕线轴的其中一端连接。

5.如权利要求4所述的视野宽度可调的毫米波雷达天线，其特征在于：所述绕线轴上的另一端设置限位齿轮，限位齿轮与限位装置配合用于限制绕线轴转动，所述限位装置包括两块可移动的齿条，齿条与齿轮配合锁紧绕线轴。

6.如权利要求1所述的视野宽度可调的毫米波雷达天线，其特征在于：所述绕线轴上还设置棘轮和棘爪，棘轮与棘爪配合用于限制绕线轴反向转动。

7.如权利要求6所述的视野宽度可调的毫米波雷达天线，其特征在于：所述棘轮和棘爪的数量为两个，分别位于绕线轴的两端。

8.如权利要求7所述的视野宽度可调的毫米波雷达天线，其特征在于：所述绕线轴的轴身的其中一端设置用于调节绕线轴转动的凹槽，凹槽的尺寸与相应规格的调节螺丝刀的刀头尺寸相匹配。

9.如权利要求1所述的视野宽度可调的毫米波雷达天线，其特征在于：所述天线基板采用柔性树脂材料制备而成，天线基板粘贴在调节基板表面。