CN217468791U - 微带梳状天线及雷达 - Google Patents

Abstract

本申请涉及雷达设备技术领域，尤其是涉及一种微带梳状天线及雷达。该微带梳状天线包括微带主干部以及微带枝节组件；微带枝节组件包括第一微带枝节部以及第二微带枝节部，第一微带枝节部的长度方向的一端与第二微带枝节部的长度方向的一端分别连接于微带主干部的宽度方向的两侧，第一微带枝节部与第二微带枝节部分别位于微带主干部的长度方向的中点的两侧；第一微带枝节部和微带主干部的连接处、第二微带枝节部和微带主干部的连接处分别与微带主干部的长度方向的中点之间的距离相等。该雷达包括该微带梳状天线。该微带梳状天线和该雷达具有结构简单，可靠性高，易于实现，且成本低效率高的优势。

Description

微带梳状天线及雷达

技术领域

本申请涉及雷达设备技术领域，尤其是涉及一种微带梳状天线及雷达。

背景技术

汽车逐渐向智能化方向发展，由此汽车上配备越来越多的传感器，雷达就是汽车的核心传感器之一，例如毫米波雷达，毫米波雷达是工作在毫米波波段探测的雷达，在智能汽车的智能驾驶功能中充当着非常重要的角色，其性能的优劣，直接决定了汽车在智能驾驶过程中的安全系数。

为了使毫米波雷达的探测盲区尽可能小，要求毫米波雷达的天线具备较大的波束宽度，传统的实现方式有三种，第一种是在天线单元左右两侧加假元，第二种是通过改善PCB翘曲度以及天线罩平面度的方式来降低天线罩高度，第三种是通过弯折馈线缩小天线单元口径。

但是这三种传统的实现方案对天线阵元的布局，器件的高度以及天线的加工精度提出了很高的要求，实际能达到的效果往往不太理想。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种微带梳状天线及雷达，以在一定程度上解决现有技术中的天线实现方案对于天线阵元布局、器件高度以及天线加工精度均提出了较高要求，导致效果不理想的技术问题。

本申请提供了一种微带梳状天线，包括微带主干部以及微带枝节组件；

所述微带枝节组件包括第一微带枝节部以及第二微带枝节部，所述第一微带枝节部的长度方向的一端与所述第二微带枝节部的长度方向的一端分别连接于所述微带主干部的宽度方向的两侧，所述第一微带枝节部与所述第二微带枝节部分别位于所述微带主干部的长度方向的中点的两侧；

所述第一微带枝节部和所述微带主干部的连接处与所述微带主干部的长度方向的中点之间的距离为第一距离；

所述第二微带枝节部和所述微带主干部的连接处与所述微带主干部的长度方向的中点之间的距离为第二距离；

所述第一距离与所述第二距离相等。

在上述技术方案中，进一步地，所述第一微带枝节部的长度与所述第二微带枝节部的长度相等。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一微带枝节部的长度与所述第二微带枝节部的长度之间的差值为(2N+1)*λ_g/2，其中，N为不小于零的整数，λ_g为所述微带梳状天线的中心频率所对应的介质波长。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述微带梳状天线还包括馈电结构，所述微带主干部的长度方向的两端分别为第一端和第二端，所述馈电结构连接于所述第一端。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述微带枝节组件的数量为多组，多组所述微带枝节组件沿所述微带主干部的长度方向顺次间隔排布；

所述第二微带枝节部比所述第一微带枝节部靠近所述馈电结构。

在上述任一技术方案中，进一步地，对于每个所述微带枝节组件，所述第一微带枝节部的长度均大于所述第二微带枝节部的长度。

在上述任一技术方案中，进一步地，对于每个所述微带枝节组件，所述第二微带枝节部的长度均大于所述第一微带枝节部的长度。

在上述任一技术方案中，进一步地，对于部分所述微带枝节组件，所述第一微带枝节部的长度均大于或等于所述第二微带枝节部的长度；

对于其余所述微带枝节组件，所述第一微带枝节部的长度均小于或等于所述第二微带枝节部的长度。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述馈电结构、所述微带主干部、所述第一微带枝节部以及所述第二微带枝节部均呈贴片状。

本申请还提供了一种雷达，包括上述任一技术方案所述的微带梳状天线，因而，具有该微带梳状天线的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的微带梳状天线，包括微带主干部以及微带枝节组件，所述微带枝节组件包括第一微带枝节部以及第二微带枝节部，第一微带枝节部和第二微带枝节部分别设置于微带主干部的宽度方向的两侧，且第一微带枝节部和第二微带枝节部与微带主干部的长度方向的中点的距离相等。从而通过对于成组设置的第一微带枝节部和第二微带枝节部的长度以及相对于微带主干部的位置，即可调整天线口径，使得微带梳状天线获得宽波束性能。

第一方面，相较于现有技术中采用假元的方案，去除了假元，消除了假元设置对于阵元排布形式的限制，从而消除了假元对于天线的有效口径的影响，且无需针对假元打地孔，降低了制作成本。

第二方面，由于该微带梳状天线不涉及任何器件在高度维的限制，所以能够显著放宽对于天线罩高度、天线罩平面度以及微带梳状天线所在PCB的翘曲度的限制要求，降低天线罩与PCB的加工公差要求，从而提高良品率，降低生产制造成本。

第三方面，相较于现有技术中弯折馈线的方案，避免了俯仰维的口径调整，因而省略了由于弯折馈线而引发的俯仰维设计优化，所以简化了设计难度，提高了研发效率。

综上所述，该微带梳状天线具有结构简单，可靠性高，易于实现，且成本低效率高的优势。

本申请提供的雷达，包括上述所述的微带梳状天线，因而，能够实现该微带梳状天线的所有有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的微带梳状天线的第一结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的微带梳状天线的第二结构示意图；

图3为本申请实施例一提供的微带梳状天线的第三结构示意图；

图4为本申请实施例一提供的微带梳状天线的第四结构示意图。

附图标记：

1-微带梳状天线；10-馈电结构；11-介质板；12-金属地；13-微带主干部；140-一号第一微带枝节部；141-一号第二微带枝节部；150-二号第一微带枝节部；151-二号第二微带枝节部；160-三号第一微带枝节部；161-三号第二微带枝节部；170-四号第一微带枝节部；171-四号第二微带枝节部。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例一

参见图1至图3所示，本申请的实施例提供了一种微带梳状天线用于雷达，例如车用雷达，更进一步地，可以用在毫米波雷达上，具体而言，微带梳状天线通过PCB工艺加工实现，集成在雷达中。

本实施例提供了一种微带梳状天线；图1为本实施例提供的微带梳状天线的轴测图，图中简单示出了微带梳状天线的层级结构；图2为本实施例提供的微带梳状天线的第一布局示意图；图3为本实施例提供的微带梳状天线的第二布局示意图；图4为本实施例提供的微带梳状天线的第三布局示意图。

本申请实施例提供了一种微带梳状天线1，包括微带主干部13、微带枝节组件以及馈电结构10。

在下文中，将对微带梳状天线1的上述结构进行具体描述。

本实施例中，微带枝节组件包括第一微带枝节部以及第二微带枝节部，第一微带枝节部的长度方向的一端与第二微带枝节部的长度方向的一端分别连接于微带主干部13的宽度方向的两侧。具体而言，微带主干部13、第一微带枝节部以及第二微带枝节部均呈长条状，且第一微带枝节部的长度方向与微带主干部13的长度方向呈预定夹角设置，第二微带枝节部的长度方向与微带主干部13的长度方向呈预定夹角设置。

可选地，预定夹角为30-150°，例如，预定夹角为45°或者90°。有鉴于此，值得强调的是，图1至图4仅示出了第一微带枝节的长度方向与微带主干部13的长度方向垂直设置，第二微带枝节的长度方向与微带主干部13的长度方向垂直设置的方案，但是在实际应用过程中，预定夹角可以根据系统指标要求确定，并不局限于90°。

第一微带枝节部和微带主干部13的连接处与微带主干部13的长度方向的中点之间的距离为第一距离，换句话说，第一微带枝节部和微带主干部13的连接处为第一连接点，微带主干部13的长度方向的中点为天线中点，第一连接点与天线中点沿微带主干部13的长度方向的距离为第一距离。

第二微带枝节部和微带主干部13的连接处与微带主干部13的长度方向的中点之间的距离为第二距离，换句话说，第二微带枝节部和微带主干部13的连接处为第二连接点，第二连接点与天线中点沿微带主干部13的长度方向的距离为第二距离。

第一微带枝节部与第二微带枝节部分别位于微带主干部13的长度方向的中点的两侧，换句话说，沿微带主干部13的长度方向，第一连接点和第二连接点分别位于天线中点的两侧。

从而该微带梳状天线1，能够根据目标波束，分别确定第一微带枝节部和第二微带枝节部的长度，并通过控制第一微带枝节部和第二微带枝节部的相位分配，实现展宽波束的效果。

本实施例的可选方案中，微带梳状天线1应用于PCB，PCB还包括金属地12以及介质板11，具体而言，金属地12叠置于介质板11上，馈电结构10、微带主干部13、第一微带枝节以及第二微带枝节均叠置于金属地12背离于介质板11的表面上。

本实施例中，馈电结构10、微带主干部13、第一微带枝节部以及第二微带枝节部均呈贴片状，也就是说，该微带梳状天线1整体呈贴片状或者板状，从而微带梳状天线1无翘曲且在高度上最大化压缩体积。

一方面能够显著降低天线罩的高度要求，从而放宽了对于PCB上器件的限高要求，便于对PCB上的器件摆放以及天线罩进行设计优化，此外，还能够减少由于翘曲而引发的与天线罩的空间干涉，放宽了对于天线罩的平面度要求，使得天线罩与该微带梳状天线1的公差管控难度降低，提高产品的良率，降低PCB和天线罩的生产制造成本。

另一方面，无需弯折馈线，因而无需针对弯折馈线进行俯仰维的设计以及改善等，简化了设计难度，缩短了研发周期，提高了研发效率。

本实施例的可选方案中，微带主干部13的长度方向的两端分别为第一端和第二端，馈电结构10连接于第一端，从而通过馈电结构10实现该微带梳状天线1的馈电功能。

本实施例中，为了优化宽波束性能，可以将微带枝节组件的数量配置为多组，多组微带枝节组件沿微带主干部13的长度方向顺次间隔排布，从而能够根据具体的阵元布局情况，灵活调整每组微带枝节组件所包括的第一微带枝节部或者第二微带枝节部的长度。

如图1至图4所示，例如该微带梳状天线1包括四组微带枝节组件，分别为一号微带枝节组件、二号微带枝节组件、三号微带枝节组件以及四号微带枝节组件，一号微带枝节组件包括一号第一微带枝节部140和一号第二微带枝节部141，二号微带枝节组件包括二号第一微带枝节部150和二号第二微带枝节部151，三号微带枝节组件包括三号第一微带枝节部160和三号第二微带枝节部161，四号微带枝节组件包括四号第一微带枝节部170和四号第二微带枝节部171。

可以理解的是，可以根据实际需求，对微带梳状天线1所包括的微带枝节组件的数量进行调整，例如两组、三组、五组或者更多组。

从而仅通过调整微带梳状天线1的数量以及每组微带梳状天线1之间的距离、每组微带梳状天线1所包括的第一微带枝节部的长度以及第二微带枝节部的长度，即可满足各种阵面布局需求，满足宽波束需求，无需如现有技术中增设假元，从而打破假元设置对阵元排布形式产生的限制，也即有利于阵元排布，便于控制整个阵面的孔径，还能够省略与假元配合设置的用于接地的地孔，从而省去了地孔尺寸管控所产生的PCB制作成本。

本实施例中，对于单组微带枝节组件而言，第一微带枝节部的长度与第二微带枝节部的长度相等。也就是说，一号第一微带枝节部140的长度和一号第二微带枝节部141的长度相等，二号第一微带枝节部150的长度和二号第二微带枝节部151的长度相等，三号第一微带枝节部160的长度和三号第二微带枝节部161的长度相等，四号第一微带枝节部170的长度和四号第二微带枝节部171的长度相等。

或者，对于单组微带枝节组件而言，第一微带枝节部的长度与第二微带枝节部的长度之间的差值为(2N+1)*λ_g/2，其中，N为不小于零的整数，λ_g为微带梳状天线1的中心频率所对应的介质波长。

也就是说，N可以为0、1、2、3或4等任意不小于零的整数，且不同组微带枝节组件所对应的N可以相同或者不同。

本实施例的可选方案中，定义第二微带枝节部沿微带主干部13的长度方向比第一微带枝节部靠近馈电结构10，也就是说，定义每个微带枝节组件中的两个微带枝节部中沿微带主干部13的长度方向比较靠近馈电结构10的微带枝节部为第二微带枝节部，比较远离馈电结构10的微带枝节部为第一微带枝节部。

有鉴于此，当微带枝节组件的数量为多组时，对于每个微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均大于第二微带枝节部的长度。如图2所示，一号第一微带枝节部140的长度大于一号第二微带枝节部141的长度，二号第一微带枝节部150的长度大于二号第二微带枝节部151的长度，三号第一微带枝节部160的长度大于三号第二微带枝节部161的长度，四号第一微带枝节部170的长度大于四号第二微带枝节部171的长度。

或者，当微带枝节组件的数量为多组时，对于每个微带枝节组件，第二微带枝节部的长度均大于第一微带枝节部的长度。如图3所示，一号第一微带枝节部140的长度小于一号第二微带枝节部141的长度，二号第一微带枝节部150的长度小于二号第二微带枝节部151的长度，三号第一微带枝节部160的长度小于三号第二微带枝节部161的长度，四号第一微带枝节部170的长度小于四号第二微带枝节部171的长度。

或者，当微带枝节组件的数量为多组时，对于部分微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均大于或等于第二微带枝节部的长度；对于其余微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均小于或等于第二微带枝节部的长度。

也就是说，第一种情况下，对于部分微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均大于第二微带枝节部的长度，对于其余微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均小于第二微带枝节部的长度。如图4所示，一号第一微带枝节部140的长度小于一号第二微带枝节部141的长度，二号第一微带枝节部150的长度大于二号第二微带枝节部151的长度，三号第一微带枝节部160的长度小于三号第二微带枝节部161的长度，四号第一微带枝节部170的长度小于四号第二微带枝节部171的长度。

第二种情况下，对于部分微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均大于第二微带枝节部的长度，对于其余微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均等于第二微带枝节部的长度(图中未示出)。

第三种情况下，对于部分微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均等于第二微带枝节部的长度，对于其余微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均小于第二微带枝节部的长度(图中未示出)。

第四种情况下，对于全部微带枝节组件，第一微带枝节部的长度均等于第二微带枝节部的长度(图中未示出)。

实施例二

实施例二提供了一种雷达，该实施例包括实施例一中的微带梳状天线，实施例一所公开的微带梳状天线的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的微带梳状天线的技术特征不再重复描述。

本实施例中的雷达具有实施例一中的微带梳状天线的优点，实施例一所公开的所述微带梳状天线的优点在此不再重复描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种微带梳状天线(1)，其特征在于，包括微带主干部(13)以及微带枝节组件；

所述微带枝节组件包括第一微带枝节部以及第二微带枝节部，所述第一微带枝节部的长度方向的一端与所述第二微带枝节部的长度方向的一端分别连接于所述微带主干部(13)的宽度方向的两侧，所述第一微带枝节部与所述第二微带枝节部分别位于所述微带主干部(13)的长度方向的中点的两侧；

所述第一微带枝节部和所述微带主干部(13)的连接处与所述微带主干部(13)的长度方向的中点之间的距离为第一距离；

所述第二微带枝节部和所述微带主干部(13)的连接处与所述微带主干部(13)的长度方向的中点之间的距离为第二距离；

所述第一距离与所述第二距离相等。

2.根据权利要求1所述的微带梳状天线(1)，其特征在于，所述第一微带枝节部的长度与所述第二微带枝节部的长度相等。

3.根据权利要求1所述的微带梳状天线(1)，其特征在于，所述第一微带枝节部的长度与所述第二微带枝节部的长度之间的差值为(2N+1)*λ_g/2，其中，N为不小于零的整数，λ_g为所述微带梳状天线(1)的中心频率所对应的介质波长。

4.根据权利要求1所述的微带梳状天线(1)，其特征在于，还包括馈电结构(10)，所述微带主干部(13)的长度方向的两端分别为第一端和第二端，所述馈电结构(10)连接于所述第一端。

5.根据权利要求4所述的微带梳状天线(1)，其特征在于，所述微带枝节组件的数量为多组，多组所述微带枝节组件沿所述微带主干部(13)的长度方向顺次间隔排布；

所述第二微带枝节部比所述第一微带枝节部靠近所述馈电结构(10)。

6.根据权利要求5所述的微带梳状天线(1)，其特征在于，对于每个所述微带枝节组件，所述第一微带枝节部的长度均大于所述第二微带枝节部的长度。

7.根据权利要求5所述的微带梳状天线(1)，其特征在于，对于每个所述微带枝节组件，所述第二微带枝节部的长度均大于所述第一微带枝节部的长度。

8.根据权利要求5所述的微带梳状天线(1)，其特征在于，对于部分所述微带枝节组件，所述第一微带枝节部的长度均大于或等于所述第二微带枝节部的长度；

对于其余所述微带枝节组件，所述第一微带枝节部的长度均小于或等于所述第二微带枝节部的长度。

9.根据权利要求5所述的微带梳状天线(1)，其特征在于，所述馈电结构(10)、所述微带主干部(13)、所述第一微带枝节部以及所述第二微带枝节部均呈贴片状。

10.一种雷达，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的微带梳状天线(1)。

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