CN220914555U - 波导天线测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及波导天线测试领域，特别是涉及一种波导天线测试装置。一种波导天线测试装置，所述波导天线测试装置包括：安装支架，所述安装支架上开设有安装孔；天线单元，可拆卸地安装于所述安装孔中，所述天线单元上开设有波导空腔；信号发射源和信号接收源，所述信号发射源能够发射信号，所述天线单元能够通过所述波导空腔将信号辐射至所述信号接收源。其优点在于，由于天线单元可拆卸地安装于安装孔中，所以当需要测试不同尺寸和形状的波导空腔时，可以单独替换天线单元，而不需要替换掉整体安装支架和天线单元等结构，节省了重新加工安装支架的时间，缩短加工周期，降低加工成本，提高天线单元的打样以及试验测试的效率。

Description

波导天线测试装置

技术领域

本实用新型涉及波导天线测试领域，特别是涉及一种波导天线测试装置。

背景技术

随着智能驾驶的飞速发展，智能化程度高的汽车在市场中的占有比例越来越高。其中毫米波雷达作为智能驾驶重要的传感器，有较高的分辨率和测量精度，并且能够在雨、雪、雾等恶劣环境中稳定工作等优势，所以毫米波雷达得到广泛的发展和应用。其中，决定毫米波雷达性能的最主要因素就是天线的设计；现有的毫米波雷达多采用空腔波导天线，可以提供更高的分辨率。

空腔波导天线设计的核心在于天线单元结构设计与验证，波导天线中空腔的开口尺寸、高度、拔模斜度、凸台等因素对天线的性能影响较大，因此在前期研发验证阶段需要对具有不同形状或尺寸的波导中空腔的波导天线打样和测试，但是由于空腔波导天线的整体加工需要很高的加工精度，周期和成本都很高，导致无法对天线单元进行大量的打样和试验。

实用新型内容

基于此，本实用新型针对上述技术问题，提供一种波导天线测试装置。

一种波导天线测试装置，所述波导天线测试装置包括：安装支架，所述安装支架上开设有安装孔；天线单元，可拆卸地安装于所述安装孔中，所述天线单元上开设有波导空腔；所述安装孔的孔壁上设置有第一锁定件，所述天线单元上设置有第二锁定件，所述第一锁定件和所述第二锁定件能够互相配合以限位所述安装支架和所述天线单元。

如此设置，由于天线单元可拆卸地安装于安装孔中，所以当需要测试不同尺寸和形状的波导空腔时，可以单独替换天线单元，而不需要替换掉整体安装支架和天线单元等结构，节省了重新加工安装支架的时间，缩短加工周期，降低加工成本，提高天线单元的打样以及试验测试的效率。第一锁定件和第二锁定件能够实现安装支架和天线单元的连接锁定，避免天线单元在使用过程中从安装支架的安装孔中脱出。

在其中一个实施方式中，所述第一锁定件和所述第二锁定件均为卡扣结构，随着所述天线单元安装至所述安装孔中，所述第一锁定件和所述第二锁定件能够相互卡接，且其中一者被配置为能够形变以避让另一者，并在恢复形变后与另一者卡接限位。

在其中一个实施方式中，所述天线单元的侧面开设有滑槽，当所述天线单元安装于所述安装孔中，所述第一锁定件能够伸入并嵌设于所述滑槽中。

在其中一个实施方式中，所述安装支架上具有安装槽，所述安装槽沿着所述安装孔的孔壁边沿开设，所述天线单元的外周侧凸设有安装凸起，所述安装凸起的形状与所述安装槽的形状相适配，当所述天线单元安装于所述安装支架上，所述安装凸起嵌设于所述安装槽中。

在其中一个实施方式中，所述安装槽环绕于所述安装孔的边沿一周。

在其中一个实施方式中，所述安装孔的孔壁上凸设有多个限位筋，多个所述限位筋能够与所述天线单元的侧面抵接。

在其中一个实施方式中，所述安装孔为矩形孔，所述安装孔的每一侧孔壁上均凸设有至少一个所述限位筋。

在其中一个实施方式中，所述天线单元的一端凸设有连接凸台，当所述天线单元安装于所述安装支架，所述连接凸台凸出于所述安装支架靠近所述连接凸台的侧面；其中，所述连接凸台为平台结构。

在其中一个实施方式中，所述天线单元的一端凸设有多个圆柱凸起，当所述天线单元安装于所述安装支架，多个所述圆柱凸起凸出于所述安装支架的侧面。

在其中一个实施方式中，所述天线单元为导电材质；或，所述天线单元的表面具有导电层。

相较于现有技术，本实用新型通过将天线单元和安装支架分别模块化单独设置，使两者可拆卸连接，所以当需要测试不同尺寸和形状的波导空腔时，可以单独替换天线单元，而不需要替换掉整体安装支架和天线单元等结构，节省了重新加工安装支架的时间，缩短加工周期，降低加工成本，提高天线单元的打样以及试验测试的效率。第一锁定件和第二锁定件能够实现安装支架和天线单元的连接锁定，避免天线单元在使用过程中从安装支架的安装孔中脱出。

附图说明

图1为本实用新型提供的波导天线测试装置的结构爆炸图；

图2为本实用新型提供的波导天线测试装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的波导天线测试装置的剖视图；

图4为本实用新型提供的安装支架的结构示意图；

图5为本实用新型提供的安装支架的另一角度的结构示意图；

图6为本实用新型提供的天线单元的其中一个实施例的结构示意图；

图7为本实用新型提供的天线单元的其中一个实施例的另一角度的结构示意图；

图8为本实用新型提供的天线单元的另一实施例的结构示意图；

图9为本实用新型提供的波导天线测试装置与波导法兰配合的结构示意图；

图10为本实用新型提供的波导法兰的另一角度的结构示意图；

图11为本实用新型提供的波导天线测试装置与波导板配合的结构示意图；

图12为本实用新型提供的波导板的结构示意图；

图13为本实用新型提供的波导板的另一角度的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

100、波导天线测试装置；10、安装支架；11、安装孔；12、第一锁定件；13、限位筋；14、安装槽；20、天线单元；21、波导空腔；22、第二锁定件；23、滑槽；24、安装凸起；25、连接凸台；251、圆柱凸起；30、波导法兰；31、第一波导口；32、第一连接口；33、定位柱；34、第一连接件；40、波导板；41、第二波导口；42、第二连接口；43、第二连接件；44、射频芯片；45、螺母。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当机构被称为“固定于”或“设置于”另一个机构，它可以直接在另一个机构上或者也可以存在居中的机构。当一个机构被认为是“连接”另一个机构，它可以是直接连接到另一个机构或者可能同时存在居中机构。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

随着智能驾驶的飞速发展，智能化程度高的汽车在市场中的占有比例越来越高。其中毫米波雷达作为智能驾驶重要的传感器，有较高的分辨率和测量精度，并且能够在雨、雪、雾等恶劣环境中稳定工作等优势，所以毫米波雷达得到广泛的发展和应用。其中，决定毫米波雷达性能的最主要因素就是天线的设计；现有的毫米波雷达多采用空腔波导天线，可以提供更高的分辨率。

空腔波导天线设计的核心在于天线单元结构设计与验证，波导天线中空腔的开口尺寸、高度、拔模斜度、凸台等因素对天线的性能影响较大，因此在前期研发验证阶段需要对具有不同形状或尺寸的波导中空腔的波导天线打样和测试，但是由于空腔波导天线的整体加工需要很高的加工精度，周期和成本都很高，导致无法对天线单元进行大量的打样和试验。

针对上述技术问题，本实用新型提供一种波导天线测试装置100，用于对具有波导空腔21的天线单元20进行测试，并且能够灵活地替换不同天线单元20，从而在不需要替换整体波导天线的情况下对具有不同型号和尺寸的波导空腔21的天线单元20进行测试。

请参见图1-3，波导天线测试装置100包括安装支架10和天线单元20。安装支架10上开设有安装孔11，天线单元20可拆卸地安装于安装孔11中，天线单元20上开设有波导空腔21，请参见图4-图8，安装孔11的孔壁上设置有第一锁定件12，天线单元20上设置有第二锁定件22，第一锁定件12和第二锁定件22能够相互配合以限位安装支架10和天线单元20。如此，由于天线单元20可拆卸地安装于安装孔11中，所以当需要测试不同尺寸和形状的波导空腔21时，可以单独替换天线单元20，而不需要替换掉整体安装支架10和天线单元20等结构，节省了重新加工安装支架10的时间，缩短加工周期，降低加工成本，提高天线单元20的打样以及试验测试的效率。第一锁定件12和第二锁定件22能够实现安装支架10和天线单元20的连接锁定，避免天线单元20在使用过程中从安装支架10的安装孔11中脱出。

波导天线测试装置100能够配合信号发射源和信号接收源使用，信号发射源能够发射信号，天线单元20能够通过波导空腔21将信号辐射至信号接收源。波导天线测试装置100的一面连接于信号发射源，另一面连接于信号接收源；在一种可实施方式中，信号发射源为倍频器，用于提高信号的频率，信号接收器为混频器，用于降低信号的频率。在另一种可实施方式中，可以用射频芯片替代倍频器，射频芯片作为信号发射源发射信号，比如一般的倍频器无法发射77G信号，而射频芯片可以。

进一步地，第一锁定件12和第二锁定件22均为卡扣结构，随着天线单元20安装至安装孔11中，第一锁定件12和第二锁定件22能够相互卡接，且其中一者被配置为能够形变以避让另一者，并在恢复形变后与另一者卡接限位。如此，相互卡接的限位方式结构简单，且限位效果稳定。在安装时，可以施加较大的压力，使得第一锁定件12和第二锁定件22中的一者产生形变并避让另一者，当两者安装完成并且实现相互的卡接限位后，两者的脱离所需要的力也至少要达到安装时所施加的压力，而天线单元20在使用过程中虽然会发生振动，但其所受到的偏移的力并不会达到上述安装时所施加的压力那么大，因此两者的卡接限位稳定。

当然，可以理解地，在其他实施例中，第一锁定件12和第二锁定件22也可以采用其他方式实现锁定连接，例如将第一锁定件12和第二锁定件22设置为凸起结构，并在两者上安装异性的磁铁，从而实现两者靠近以后的自动吸合。或者将两者的锁定方式改为粘接以及过盈配合的卡接等，而不限于上述的连接方式。

更进一步地，天线单元20的侧面开设有滑槽23，当天线单元20安装于安装孔11中，第一锁定件12能够伸入并嵌设于滑槽23中。如此，滑槽23能够对第一锁定件12起到导向作用，且由于滑槽23的存在，第一锁定件12能够伸入并抵接于滑槽23的槽底，相较于第一锁定件12直接抵接于天线单元20的外侧壁，伸入滑槽23内能够增加第一锁定件12和第二锁定件22的卡接限位的接触面积，从而提高限位效果。

在拆卸天线单元20的过程中，通过一字螺丝刀等薄片工具，穿过滑槽23，推动第二锁定件22并将其顶出，就能够让天线单元20和安装支架10之间解除锁定，从而对天线单元20进行快速更换。

安装支架10上具有安装槽14，安装槽14沿着安装孔11的孔壁边沿开设，天线单元20的外周侧凸设有安装凸起24，安装凸起24的形状与安装槽14的形状相适配，当天线单元20安装于安装支架10上，安装凸起24嵌设于安装槽14中。如此，安装槽14和安装凸起24能够增大天线单元20以及安装支架10之间的接触面积和限位卡接受力点，通过对于安装凸起24的稳定卡接减少天线单元20在使用过程中的晃动。

进一步地，安装槽14环绕安装孔11的边沿一周。如此，安装槽14的槽壁能够对安装凸起24起到周向限位的效果，进一步提高天线单元20的稳定性。

安装孔11的孔壁上凸设有多个限位筋13，多个限位筋13能够与天线单元20的侧面抵接。如此，限位筋13能够避免天线单元20的侧面与安装孔11的孔壁之间具有缝隙而产生晃动，限位筋13相对于安装孔11的孔壁凸出，其与天线单元20的卡接更加紧密。

具体地，在本实施例中，安装孔11为矩形，矩形形状的安装孔11的两个对向的孔壁上分别凸设有一个限位筋13，另外两个对向的孔壁上分别凸设有两个限位筋13，也即共设置有六个限位筋13。在其他实施例中，孔壁上的限位筋13数量可以根据工作需求灵活增加或减少，例如四个、八个或者十个等。

天线单元20的一端凸设有连接凸台25，当天线单元20安装于安装支架10，连接凸台25凸出于安装支架10靠近连接凸台25的侧面。如此，连接凸台25能够方便地与其他元件实现连接，从而实现信号的传播。

具体地，请参见图7，连接凸台25为平台结构，从而方便与其他元件进行配合。在其他实施例中，请参见图8，连接凸台25包括多个圆柱凸起251，多个圆柱凸起251凸出连接凸台25。如此，连接凸台25设置为圆柱凸起251，圆柱凸起251所消耗的材料较少，且也能够实现与其他元件的连接。可以理解地，在其他实施例中，连接凸台25还可以设置为其他结构，例如矩形凸起等结构。

请参见图9-10，波导天线测试装置100通过波导法兰30连接信号发射源或信号接收源，波导法兰30与安装支架10连接，其波导法兰30上设置有第一波导口31，第一波导口31与连接凸台25连接，波导法兰30能够传输信号，并通过第一波导口31传输至天线单元20中，天线单元20再通过波导空腔21将信号辐射出去。

波导法兰30上开设有多个第一连接口32，波导法兰30还包括多个第一连接件34，多个第一连接件34穿过多个第一连接口32，并伸入至安装支架10中，从而实现波导法兰30与安装支架10的连接。

波导法兰30上还凸设有定位柱33，定位柱33能够伸入安装支架10中从而起到预先定位波导法兰30和安装支架10的相对位置关系的作用。在两者定位完成后，第一连接件34通过多个第一连接口32并伸入安装支架10内，从而将波导法兰30与安装支架10连接起来。

请参见图11-13，在另一实施例中，示出了使用射频芯片44作为信号发射源的测试场景，波导天线测试装置100与波导板40连接，波导板40与安装支架10连接，且波导板40上开设有第二波导口41，第二波导口41与连接凸台25连接。如此，波导板40能够将电信号通过第二波导口41传递到天线单元20的波导空腔21中，并通过波导空腔21辐射到外界。在一种可实施方式中，波导板40为PCB电路板。

波导板40上开设有第二连接口42，波导板40包括第二连接件43，第二连接件43穿过第二连接口42并伸入安装支架10，从而实现安装支架10和波导板40之间的连接。

射频芯片44设置于波导板40背向安装支架10的一侧，射频芯片44通过第二波导口41向天线单元20发射电信号。

当然，可以理解地，在其他实施例中，安装支架10还能够与波导板40以及波导法兰30以外的结构进行配合测试，而不限于上述的两个实施例。

天线单元20为导电材质，例如采用导电金属材质制成。或者，天线单元20采用非金属低成本的材质，例如塑料，再将塑料的表面进行导电化处理。

安装支架10采用非导电材质，从而降低对于天线单元20的影响。

在本实施例中，第一连接件34和第二连接件43均采用螺栓，通过螺栓和螺母45的配合实现两个元件的配合连接，且螺栓和螺母45结构简单成本低，方便拆卸。

此外，若有工作需要，天线单元20可以增加为多个，安装支架10根据天线单元20的数量相应调整其面积，例如增大面积，从而方便天线单元20的布设。

相较于现有技术，本实用新型通过将天线单元20和安装支架10分别模块化单独设置，使两者可拆卸连接，所以当需要测试不同尺寸和形状的波导空腔21时，可以单独替换天线单元20，而不需要替换掉整体安装支架10和天线单元20等结构，节省了重新加工安装支架10的时间，缩短加工周期，降低加工成本，提高天线单元20的打样以及试验测试的效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种波导天线测试装置，其特征在于，所述波导天线测试装置包括：

安装支架(10)，所述安装支架(10)上开设有安装孔(11)；

天线单元(20)，可拆卸地安装于所述安装孔(11)中，所述天线单元(20)上开设有波导空腔(21)；所述安装孔(11)的孔壁上设置有第一锁定件(12)，所述天线单元(20)上设置有第二锁定件(22)，所述第一锁定件(12)和所述第二锁定件(22)能够互相配合以限位所述安装支架(10)和所述天线单元(20)。

2.根据权利要求1所述的波导天线测试装置，其特征在于，所述第一锁定件(12)和所述第二锁定件(22)均为卡扣结构，随着所述天线单元(20)安装至所述安装孔(11)中，所述第一锁定件(12)和所述第二锁定件(22)能够相互卡接，且其中一者被配置为能够形变以避让另一者，并在恢复形变后与另一者卡接限位。

3.根据权利要求2所述的波导天线测试装置，其特征在于，所述天线单元(20)的侧面开设有滑槽(23)，当所述天线单元(20)安装于所述安装孔(11)中，所述第一锁定件(12)能够伸入并嵌设于所述滑槽(23)中。

4.根据权利要求1所述的波导天线测试装置，其特征在于，所述安装支架(10)上具有安装槽(14)，所述安装槽(14)沿着所述安装孔(11)的孔壁边沿开设，所述天线单元(20)的外周侧凸设有安装凸起(24)，所述安装凸起(24)的形状与所述安装槽(14)的形状相适配，当所述天线单元(20)安装于所述安装支架(10)上，所述安装凸起(24)嵌设于所述安装槽(14)中。

5.根据权利要求4所述的波导天线测试装置，其特征在于，所述安装槽(14)环绕于所述安装孔(11)的边沿一周。

6.根据权利要求1所述的波导天线测试装置，其特征在于，所述安装孔(11)的孔壁上凸设有多个限位筋(13)，多个所述限位筋(13)能够与所述天线单元(20)的侧面抵接。

7.根据权利要求6所述的波导天线测试装置，其特征在于，所述安装孔(11)为矩形孔，所述安装孔(11)的每一侧孔壁上均凸设有至少一个所述限位筋(13)。

8.根据权利要求1所述的波导天线测试装置，其特征在于，所述天线单元(20)的一端凸设有连接凸台(25)，当所述天线单元(20)安装于所述安装支架(10)，所述连接凸台(25)凸出于所述安装支架(10)靠近所述连接凸台(25)的侧面；

其中，所述连接凸台(25)为平台结构。

9.根据权利要求1所述的波导天线测试装置，其特征在于，所述天线单元(20)的一端凸设有多个圆柱凸起(251)，当所述天线单元(20)安装于所述安装支架(10)，多个所述圆柱凸起(251)凸出于所述安装支架(10)的侧面。

10.根据权利要求1所述的波导天线测试装置，其特征在于，所述天线单元(20)为导电材质；或，所述天线单元(20)的表面具有导电层。