DE112012002226T5

DE112012002226T5 - Radargruppenantenne

Info

Publication number: DE112012002226T5
Application number: DE112012002226.2T
Authority: DE
Inventors: Han-Soo Park; Yaroslav Milyakh; Hak-Kyoun Kim
Original assignee: Ace Technology Co Ltd
Current assignee: Ace Technology Co Ltd
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2014-04-24
Also published as: US20140078006A1; WO2012161513A2; CN103548202A; KR101277894B1; KR20120130615A; US20170201024A1; US9768512B2; WO2012161513A3

Abstract

Es ist eine Radarantenne offenbart. Die offenbarte Antenne enthält ein dielektrisches Substrat, eine Speiseleitung zum Speisen von HF-Signalen, die auf einem Oberteil des dielektrischen Substrats ausgebildet ist und eine lineare Form aufweist, eine Mehrzahl von Strahlern, die senkrecht an die Speiseleitung angeschlossen sind und eine geknickte Struktur umfassend einen Horizontalteil und einen senkrechten Teil aufweisen, ein Anpassungsglied zum Einstellen von Impedanzanpassung, das an ein Ende der Speiseleitung angeschlossen ist, und eine auf einem Unterteil des dielektrischen Substrats ausgebildete Erde, wobei eine Länge des Horizontalteils und der senkrechte Teil basierend auf einem Polarisationswinkel eines abzustrahlenden HF-Signals gesetzt ist. Die offenbarte Antenne kann mit einfacher Struktur und kompakter Größe hergestellt werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Radarantenne.
STAND DER TECHNIK
Ein Radar ist eine Vorrichtung, die die Entfernung und Richtung eines entfernten Gegenstandes oder Ziels und Informationen über die Umgebung des Ziels durch Aussenden von Strahlsignalen zum Ziel zum Empfangen und Auswerten der reflektierten Wellen erkennt.
Ein Radar bedient sich der linearen Richtwirkung und Reflexionseigenschaften von Funkwellen, die eine Erkennung unbeeinflusst durch Dunkelheit, Regen, Schnee und sonstige Umstände ermöglicht, die Sichtbarkeit verringern könnten, und in jüngsten Zeiten werden Radargeräte auch in Kraftfahrzeugen zum Einsammeln verschiedener Informationen benutzt.
Während verschiedene Arten von Antennen für eine Radarantenne benutzt werden können, ist eine typischerweise benutzte Antennenart die Streifenleiter-Flachantenne.
1 zeigt den Aufbau einer Radarantenne, die allgemeine Streifenleiter-Flächenresonatoren nach der entsprechenden Technik benutzt.
Bezugnehmend auf 1 kann eine allgemeine Radarantenne nach der entsprechenden Technik ein Substrat 108, eine Erde 110, einen Übergangsleiter 100, eine Speiseleitung 102, eine vielfache Anzahl von Flächenstrahlern 104 und ein Anpassungsglied 106 enthalten.
Der Übergangsleiter 100 kann zum elektromagnetischen Verbinden eines Wellenleiters mit der Speiseleitung 102 dienen. Obwohl er in 1 nicht dargestellt ist, kann der Übergangsleiter 100 mit einem Wellenleiter verbunden sein, so dass vom Wellenleiter bereitgestellte Speisesignale der Speiseleitung 102 zugeführt werden können.
Die vielfachen Flächenleiter 104 können beidseitig der Speiseleitung 102 angeschlossen sein. Jeder Flächenleiter kann eine Rechteckform aufweisen. Jeder Flächenleiter 104 kann mit einem Winkel von 45 Grad angeschlossen sein, um eine 45-Grad-Polarisierung bereitzustellen.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Strahlungsflächenteils der in 1 dargestellten Radarantenne.
Bezugnehmend auf 2 kann eine in einer Radarantenne benutzte Streifenleiter-Flachantenne eine gewisse Breite (W) und Länge (L) aufweisen, wo die Länge der Flachantenne annähernd 1/2 der der Nutzfrequenz entsprechenden Wellenlänge betragen kann.
In einer Radarantenne, die die in 1 dargestellten herkömmlichen Streifenleiter-Flachantennen benutzt, kann jede Streifenleiter-Flachantenne Signale unabhängig abstrahlen und es könnte notwendig sein, die abgestrahlte Leistung für jeden Strahler einzustellen. Beispielsweise könnte es notwendig sein, die Signalstärken so einzustellen, so dass die Flachantennen im Mittelteil Signale mit der höchsten Leistung abstrahlen, während vom Mittelteil weiter entfernte Flachantennen Signale mit niedriger Leistung abstrahlen.
Eine solche Einstellung der Signalstärke für jeden Strahler kann durch Einstellen der Breite (W) jedes Strahlers erreicht werden.
Ein Teil der durch die Speiseleitung 102 bereitgestellten Speisesignale kann für einen Strahler bereitgestellt werden, während ein anderer Teil weiterhin die Speiseleitung durchlaufen kann und gleicherweise kann am nächsten Strahler ein Teil für den Strahler bereitgestellt werden, während ein weiterer Teil weiterlaufen kann, woraus sich eine an jedem der Strahler auftretende Abstrahlung ergibt.
Das Ende der Speiseleitung 102 kann an das Anpassungsglied 106 angeschlossen sein, wo das Anpassungsglied eine Impedanzanpassung für die Radarantenne bereitstellen kann, um das Auftreten von Reflexionen für die Signale in der Speiseleitung zu verhindern.
Als solches kann eine Radarantenne nach dem Stand der Technik einen komplizierten Aufbau aufweisen, mit schräg mit der Speiseleitung verbundenen rechteckigen Flachantennen, die dabei ihre jeweiligen Breiten beibehalten, und da die Breiten der Streifenleiter-Flachantennen gesteigert werden, je weiter sie von der Speiseleitung stromabwärts liegen, um die Verteilung der Signalstärken zu ermöglichen, kann die Größenzunahme, wo das Anpassungsglied 106 ausgebildet ist, das Aufrechterhalten einer kompakten Struktur erschweren.
Darüber hinaus kann bei einer Radarantenne, die die rechteckförmigen Flachantennen nach dem Stand der Technik benutzt, die Ausführung einer Struktur für eine Schrägpolarisierung mit einem bestimmten Winkel schwierig sein, da die rechteckförmigen Flachantennen in dem entsprechenden Polarisierungswinkel abgeschrägt werden müssen, wenn sie mit der Speiseleitung verbunden werden.
OFFENBARUNG
Technische Aufgabe
Ein Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Radarantenne mit einem einfachen Aufbau.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Radarantenne, die mit einem kompakten Aufbau hergestellt werden kann.
Technische Lösung
Zum Erreichen der obigen Aufgaben stellt eine Ausführungsform der Erfindung eine Radarantenne bereit, die ein dielektrisches Substrat, eine Speiseleitung zum Zuführen von HF-Signalen, die auf einem Oberteil des dielektrischen Substrats ausgebildet ist und eine lineare Form aufweist, eine vielfache Anzahl von Strahlern, die senkrecht mit der Speiseleitung verbunden sind und eine gebogene Struktur mit einem Horizontalteil und einem senkrechten Teil aufweisen, ein Anpassungsglied zum Einstellen der Impedanzanpassung, das mit einem Ende der Speiseleitung verbunden ist, und eine an einem Unterteil des dielektrische Substrats ausgebildete Erde enthält, wobei eine Länge des Horizontalteils und des senkrechten Teils basierend auf einem Polarisationswinkel eines abzustrahlenden HF-Signals eingestellt ist.
Die Strahler können an einer Seite der Speiseleitung angeschlossen sein.
Die Breiten von mindestens einigen der Strahler können unterschiedlich eingestellt sein.
Vorteilhafte Auswirkungen
Gewisse Ausführungsformen der Erfindung können eine Radarantenne bereitstellen, die einen einfachen Aufbau und eine kompakte Größe aufweist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt den Aufbau einer Radarantenne, die eine allgemeine Streifenleiter-Flachantenne nach dem Stand der Technik einsetzt.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines abstrahlenden Flachantennenteils der in 1 dargestellten Radarantenne.
3 zeigt den Aufbau einer Radarantenne nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt den Aufbau eines Strahlers mit gebogener Struktur nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt Beispiele von Strahlern mit gebogenen Strukturen nach anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
ERFINDUNGSWEISE
Da die vorliegende Erfindung verschiedene Änderungen und zahlreiche Ausführungsformen ermöglicht, werden bestimmte Ausführungsformen in den Zeichnungen dargestellt und ausführlich in der schriftlichen Beschreibung beschrieben. Damit soll jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Ausübungsweisen begrenzt sein und es versteht sich, dass alle Änderungen, Entsprechungen und Ergänzungen, die nicht aus dem Sinn und technischen Rahmen der vorliegenden Erfindung weichen, in der vorliegenden Erfindung aufgenommen sind. Bei der Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche Elemente gleiche Bezugsziffern benutzt.
Gewisse Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
3 zeigt den Aufbau einer Radarantenne nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 3 kann eine Radarantenne nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Übergangsleiter 300, eine Speiseleitung 302, Strahler mit gebogener Struktur 304a, 304b, 304c, 304d, 304e, 304f, 304g, 304h, ein Anpassungsglied 306, ein Substrat 308 und eine Erde 310 umfassen.
Der Übergangsleiter 300, die Speiseleitung 302, die mehreren Strahler und das Anpassungsglied 306 können auf einem Oberteil des Substrats 308 ausgebildet sein, während die Erde 310 auf einem Unterteil des Substrats gegenüber dem Oberteil des Substrats ausgebildet sein kann.
Der Übergangsleiter 300 kann einen Wellenleiter elektromagnetisch mit der Speiseleitung 302 zum Bereitstellen von Speisesignalen für die Speiseleitung verbinden. Der Übergangsleiter 300 und die Speiseleitung 302 können elektrisch direkt verbunden sein oder können zum Zulassen elektromagnetischer Kopplung angeordnet sein.
Die Speiseleitung 302 kann eine lineare Form aufweisen und kann die Speisesignale für die mehreren Strahler bereitstellen.
4 zeigt den Aufbau eines Strahlers mit gebogener Struktur nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 4 kann ein Strahler nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen gebogenen Aufbau aufweisen, der einen Horizontalteil 400 und einen senkrechten Teil 402 umfasst.
In einem Strahler nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Polarisation durch das Verhältnis zwischen den Längen des Horizontalteils 400 und des senkrechten Teils 402 eingestellt werden. Beispielsweise können beim Abstrahlen von Signalen mit einer 45-Grad-Polarisation die Längen des Horizontalteils 400 und des senkrechten Teils 402 auf das Gleiche eingestellt werden.
Während 4 einen Strahler darstellt, der rechtwinklig gebogen ist, kann die Form des Biegens auf verschiedene Weisen abgeändert werden.
5 zeigt Beispiele von Strahlern mit gebogenen Strukturen nach anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 5 kann ein rundförmig gebogener Strahler benutzt werden, wie in Zeichnung (a) der 5 dargestellt, oder es kann ein Strahler mit einem bestimmten Winkel am gebogenen Teil benutzt werden, wie in Zeichnung (b) der 5 gezeigt.
In einer Radarantenne nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es notwendig sein, die Strahlungssignalstärke für jeden Strahler einzustellen, um ein gewünschtes Radardiagramm zu erhalten. Beispielsweise kann die Strahlungsstärke jedes Strahlers so eingestellt werden, dass die Strahlungssignale mit den größten Stärken von den Strahlern abgestrahlt werden, die sich von einem Mittelteil der Speiseleitung erstrecken, während Strahlungssignale mit den schwächsten Stärken von den Strahlern abgestrahlt werden, die sich von einem Endteil der Speiseleitung erstrecken.
Einstellen der Stärke von von jedem Strahler in einer Antenne abgestrahlten Signalen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann durch Einstellen der Breite des Strahlers erreicht werden. Das heißt die Stärke der von jedem Strahler abgestrahlten Signale kann durch Einstellen der Breiten des Horizontalteils und senkrechten Teils in dem Strahler mit gebogener Struktur eingestellt werden.
Ein Strahler mit einer solchen gebogenen Struktur kann eine gewünschte Polarisation durch Längeneinstellungen des Horizontalteils und senkrechten Teils ausführen und kann damit den Vorteil leichterer Herstellung im Vergleich mit rechteckigen Flachantennen bereitstellen, die in einem gewünschten Polarisationswinkel verbunden werden müssen. Da insbesondere der senkrechte Teil mit 90 Grad an die Speiseleitung angeschlossen sein kann, ist der Aufbau einfacher und die Herstellung kann viel leichter ausgeführt werden im Vergleich mit den herkömmlichen rechteckigen Flachantennen, die in einem schrägen Zustand verbunden sind.
Während 3 einen Aufbau darstellt, indem sich acht Strahler mit gebogener Struktur 304a, 304b, 304c, 304d, 304e, 304f, 304g, 304h von der Speiseleitung erstrecken, kann die Anzahl von Strahlern wie notwendig geeignet eingestellt werden.
Während 3 eine Struktur darstellt, in der die Strahler mit gebogener Struktur an beiden Seiten hinsichtlich der Speiseleitung angeschlossen sind, ist es auch möglich, eine Struktur zu besitzen, in der die winkligen Strahler an nur einer Seite der Speiseleitung angeschlossen sind.
Während die vorliegende Erfindung oben unter Verwendung bestimmter Beispiele beschrieben worden ist, einschließlich bestimmter Glieder, mittels begrenzter Ausführungen und Zeichnungen, versteht es sich, dass diese nur zum Unterstützen des Gesamtverständnisses der gegenwärtigen Erfindung bereitgestellt werden, und die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen begrenzt werden soll, und verschiedene Abänderungen und Änderungen an den obigen Offenbarungen durch eine Person mit gewöhnlichen Fachkenntnissen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können. Der Sinn der vorliegenden Erfindung darf daher nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen begrenzt sein und der Umfang der vorliegenden Erfindung muss als nicht nur die unten aufgeführten Ansprüche sondern auch ihre Entsprechungen und Variationen umfassend angesehen werden.

Claims

Radarantenne umfassend: ein dielektrisches Substrat, eine Speiseleitung zum Speisen von HF-Signalen, wobei die Speiseleitung auf einem Oberteil des dielektrischen Substrats ausgebildet ist und eine lineare Form aufweist, eine Vielzahl von senkrecht an die Speiseleitung angeschlossenen Strahlern, wobei der Strahler eine geknickte Struktur umfassend einen Horizontalteil und einen senkrechten Teil aufweist, und eine auf einem Unterteil des dielektrischen Substrats ausgebildete Erde, wobei eine Länge des Horizontalteils und des senkrechten Teils basierend auf einem Polarisationswinkel eines abzustrahlenden HF-Signals gesetzt ist.
Radarantenne nach Anspruch 1, wobei die Strahler an eine der beiden Seiten der Speiseleitung angeschlossen sind.
Radarantenne nach Anspruch 1, wobei mindestens einige der Strahler als unterschiedliche Breiten aufweisend gesetzt sind.