本發(fā)明涉及毫米波雷達(dá)設(shè)備，尤其涉及一種可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線。

背景技術(shù)：

1、毫米波成像雷達(dá)因其探測距離遠(yuǎn)、探測精度高、俯仰和水平角分辨力強(qiáng)等特點(diǎn)成為下一代毫米波雷達(dá)的主流。對于毫米波成像雷達(dá)，天線帶寬是一個重要的參數(shù)，雷達(dá)的最遠(yuǎn)作用距離、距離分辨率和測距精度等指標(biāo)均與帶寬密切相關(guān)。天線帶寬的大小直接影響其探測性能的優(yōu)劣，毫米波成像雷達(dá)的收發(fā)天線多采用制造工藝成熟的梳狀微帶天線，而常規(guī)微帶天線的帶寬較窄，不容易滿足毫米波成像雷達(dá)的性能要求。為此，既能確保微帶天線帶寬滿足探測性能的要求，又能保證生產(chǎn)制造成本控制在企業(yè)可接受范圍內(nèi)，是毫米波成像雷達(dá)研發(fā)的一個重點(diǎn)。

2、微帶貼片天線是毫米波雷達(dá)的一種，主要是由介質(zhì)基板、地板、貼片導(dǎo)體層等組成，通常采用微帶線(側(cè)饋)或者同軸線(背饋)饋電。該類型天線因具有易于與平面電路集成以及制造成本低等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。微帶天線的諧振頻點(diǎn)由貼片(即天線輻射單元)長度決定，因此具有窄帶特性，而梳狀微帶天線相對帶寬僅為1％－2％，以中心頻點(diǎn)76.5ghz為例，工作帶寬約為1ghz。目前擴(kuò)展梳狀微帶天線帶寬主要有兩種方式：一種方式是將天線輻射單元設(shè)計(jì)成寬度漸變的梯形，從而延長部分電流長度，達(dá)到拓展帶寬的效果，這種方式可以將相對帶寬增加至4％左右；另一種方式是在線路中增加匹配枝節(jié)，通過對匹配枝節(jié)的長、寬和位置的精細(xì)調(diào)節(jié)，使得來自天線饋電口的反射波與匹配枝節(jié)處的反射波相消，實(shí)現(xiàn)拓展阻抗帶寬的目的，但這種方式調(diào)優(yōu)過程繁瑣，還會額外占用雷達(dá)pcb面積，并且容易產(chǎn)生表面波干擾信號傳輸，從而影響毫米波雷達(dá)的探測性能

3、所以提供一種可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線，解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有拓展梳狀天線帶寬的技術(shù)中，存在收益小、調(diào)優(yōu)過程繁瑣、額外占用雷達(dá)pcb面積、容易產(chǎn)生表面波干擾信號的問題。

2、本發(fā)明第一方面提供了一種可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線，所述可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線包括：

3、n元梳狀陣列天線、介質(zhì)基板和金屬地板，所述n元梳狀陣列天線固定安裝在所述介質(zhì)基板上，所述介質(zhì)基板的底部固定連接有金屬地板；

4、所述n元梳狀陣列天線包括n個輻射單元和微帶饋線，所述微帶饋線兩側(cè)交替固定安裝有輻射單元，每個所述輻射單元之間的間距為半個導(dǎo)波波長，每個所述輻射單元具有相同相位，部分或全部輻射單元采用寬度漸變設(shè)計(jì)，所述輻射單元在輻射邊的中間位置蝕刻有一條縫隙。

5、進(jìn)一步的，所述n的數(shù)值大于等于4。

6、進(jìn)一步的，所述微帶饋線的特征阻抗為50ω。

7、進(jìn)一步的，所述介質(zhì)基板的介電常數(shù)在77ghz為3.08，所述介質(zhì)基板厚度為0.127mm。

8、進(jìn)一步的，所述第一縫隙的寬度為0.05mm，所述第一縫隙的長度為0.51mm，所述第一縫隙設(shè)置有倒角。

9、進(jìn)一步的，所述輻射單元和所述微帶饋線連接的饋電處設(shè)置有倒角，輻射單元的輻射邊的兩端均設(shè)置有倒角。

10、進(jìn)一步的，所述輻射單元的數(shù)量為9個。

11、本發(fā)明的技術(shù)方案中，提供了一種寬帶梳狀陣列天線設(shè)計(jì)，可以有效地拓展阻抗帶寬，本申請的天線帶寬根據(jù)仿真結(jié)果來看是普通梳狀天線帶寬的3～6倍；本申請拓展天線阻抗帶寬的方式簡單高效，不產(chǎn)生額外設(shè)備或者裝置，制造成本低；本申請僅需改動天線部分，對前端鏈路沒有影響，可以避免產(chǎn)生表面波對傳輸信號的干擾；本申請采用微帶結(jié)構(gòu)，有利于在pcb上集成和產(chǎn)品小型化；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)超低副瓣設(shè)計(jì)。

技術(shù)特征：

1.一種可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線，其特征在于，所述可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線包括：n元梳狀陣列天線、介質(zhì)基板和金屬地板，所述n元梳狀陣列天線固定安裝在所述介質(zhì)基板上，所述介質(zhì)基板的底部固定連接有金屬地板；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線，其特征在于，所述n的數(shù)值大于等于4。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線，其特征在于，所述微帶饋線的特征阻抗為50ω。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線，其特征在于，所述介質(zhì)基板的介電常數(shù)在77ghz為3.08，所述介質(zhì)基板厚度為0.127mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線，其特征在于，所述縫隙的寬度為0.05mm，所述縫隙的長度為0.51mm，所述縫隙設(shè)置有倒角。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線，其特征在于，所述輻射單元和所述微帶饋線連接的饋電處設(shè)置有倒角，且輻射單元的輻射邊的兩端均設(shè)置有倒角。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線，其特征在于，所述輻射單元的數(shù)量為9個。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及毫米波雷達(dá)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線；所述可用于毫米波雷達(dá)的寬帶梳狀陣列天線包括：n元梳狀陣列天線、介質(zhì)基板和金屬地板，所述n元梳狀陣列天線固定安裝在所述介質(zhì)基板上，所述介質(zhì)基板的底部固定連接有金屬地板；所述n元梳狀陣列天線包括n個輻射單元和微帶饋線，所述微帶饋線兩側(cè)交替固定安裝有輻射單元，每個所述輻射單元之間的間距為半個導(dǎo)波波長，每個所述輻射單元具有相同相位，部分或全部輻射單元采用寬度漸變設(shè)計(jì)，所述輻射單元在輻射邊的中間位置蝕刻有縫隙；具有有效拓展阻抗帶寬、不產(chǎn)生額外設(shè)備或裝置、制造成本低廉、易于集成和小型化等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：田素成,王俊濤,黃志強(qiáng),李旭陽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：賽恩領(lǐng)動（上海）智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2