應(yīng)用于車載雷達的收發(fā)復用天線結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種車載雷達天線，具體設(shè)及的是一種應(yīng)用于車載雷達的收發(fā)復 用天線結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前采用最多的車載雷達天線如圖1所示。在其技術(shù)中，假設(shè)有M+2N(MM，NM) 個陣元天線，一列天線為一個陣元，陣元分別為Tl、T2……TM、R11、R12……R1N、R21、 R22……R2N，其中陣元T1、T2……TM按某種規(guī)律加權(quán)形成一副T發(fā)射天線，陣元間距為d，則 其方位波束寬度為：
[0004] 其中，A為波長，M為陣元個數(shù)，d為陣元之間的間距。
[0005] 陣元R1UR12……RlN按某種規(guī)律加權(quán)形成一副Rl接收天線，陣元R2UR22……R2N 按相同規(guī)律加權(quán)形成一副R2接收天線，則天線R1、R2的方位波束寬度為：
[0007]其中，A為波長，N為陣元個數(shù)，d為陣元之間的間距。
[000引雷達天線的波束角與雷達的孔徑相關(guān)，而雷達孔徑從某種意義上與雷達尺寸等 效，即有效尺寸越大，則孔徑越大，波束角越窄。對于車載雷達，要求波束角盡可能的窄，W 集中能力探測更遠的距離，減少雜波干擾。但是由于車載雷達安裝位置面積有限，運就要求 雷達尺寸盡可能的小。同時，車載雷達的體制決定了雷達天線必須滿足同時收發(fā)的要求，因 此在孔徑有限的條件下，收發(fā)天線又各自占用一部分孔徑，從而導致收發(fā)天線的有效孔徑 變小。
[0009] 由此可見，現(xiàn)有的車載雷達天線由于不能同時確保較小的天線波束角和雷達天線 尺寸，因而并不能很好地滿足車載雷達的安裝與測量要求。 【實用新型內(nèi)容】
[0010] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)不足，本實用新型提供了一種應(yīng)用于車載雷達的收發(fā)復 用天線結(jié)構(gòu)，可W同時滿足車載雷達尺寸小和天線波束寬度窄的要求。
[0011] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型解決問題的技術(shù)方案如下：
[0012] 應(yīng)用于車載雷達的收發(fā)復用天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括由N個天線陣元排列組成 的天線陣列，W及加權(quán)網(wǎng)絡(luò)和均為M個的電橋、功分器，KM< N，其中：
[0013] 電橋，與N個天線陣元中M個連續(xù)的陣元一一對應(yīng)連接，用于初次分配天線陣元功 率，并將分配后的其中一部分功率傳至加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，將另一部分功率傳至功分器；
[0014] 功分器，用于對接收的功率進行二次分配；
[0015] 加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，用于將電橋傳輸?shù)墓β屎褪Ｓ嗟?N-M)個陣元的功率一起進行加權(quán)，形 成一副發(fā)射天線，同時還用于將功分器二次分配后的功率進行加權(quán)，形成兩副接收天線。
[0016]所述電橋為90度電橋或180度電橋。
[0017]所述功分器為Wi Ikinson功分器、直接禪合式定向禪合器、分支線禪合器、Lange禪 合器和混合環(huán)禪合器中的任意一種或幾種。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有W下有益效果：
[0019] 本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)巧妙，其設(shè)置電橋和功分器，從而在將天線陣元信號通 過電橋和功分后進行加權(quán)復用的方式，重新組合成了 3副天線，包括1副發(fā)射天線和2副接收 天線。利用電橋解決收發(fā)隔離問題，再用功分器復用減少接收波瓣寬度，如此一來，通過運 種復用了陣元的方式，一方面，本實用新型可W增加發(fā)射及接收天線的有效孔徑，減小了波 瓣角；另一方面，其還可W將整個天線面的有效孔徑縮到最小，從而使雷達尺寸盡可能的 小，解決了天線波束角和雷達尺寸的矛盾。因此，本實用新型在有效確保了天線波束寬度較 小的同時，還盡量減小了雷達的體積，方便安裝和使用，因而不僅很好地滿足了車載雷達安 裝和測試的要求，而且在優(yōu)化車載雷達性能的同時，還降低了生產(chǎn)的成本。
【附圖說明】
[0020] 圖1為現(xiàn)有車載雷達接收天線的示意圖。
[0021 ]圖2為本實用新型所述的車載雷達接收天線的示意圖。
[0022] 圖3為本實用新型所述的一種車載雷達接收天線的實施示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合【附圖說明】和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的方式包括 但不僅限于W下實施例。
[0024] 如圖2所示，本實用新型提供了一種車載雷達收發(fā)復用天線，其包括天線陣列、電 橋、功分器和加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，其中：
[0025] 所述的天線陣列由N個天線陣元排列組成，N大于1，并且相鄰的天線陣元之間的間 距為d。
[0026] 所述的電橋為M個，KM < N，與N個天線陣元中M個連續(xù)的陣元一一對應(yīng)連接，用于 將天線陣元的功率按照等分或不等分的規(guī)律分配成兩份，并且保證兩個端口之間的隔離 度;本實施例中，所述的電橋為90度電橋或180度電橋。
[0027] 所述的功分器與電橋數(shù)量相同，并且一一對應(yīng)連接，其用于將電橋分配后的天線 陣元功率再次至少分配成兩份;本實施例中，功分器為Wilkinson功分器、直接禪合式定向 禪合器、分支線禪合器、Lange禪合器或混合環(huán)禪合器。
[0028] 所述的加權(quán)網(wǎng)絡(luò)用于M個陣元的其中一部分功率和剩余的（N-M)個陣元的功率一 起進行加權(quán)，形成一副發(fā)射天線，同時還用于將功分器二次分配后的功率進行加權(quán)，形成兩 副接收天線。
[0029] 下面W-個實例對本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計及實現(xiàn)方式進行說明。
[0030] 如圖3所示，W7陣元天線為例說明，一列天線為一個陣元，陣元間距為半波長，最 終合成1個新的發(fā)射天線和2個新的接收天線，每一列陣元由連接的電橋?qū)⑻炀€陣元接收到 的信號分成兩份，分別為 A11、A12、A21、A22、A31、A32、A41、A42、A51、A52、A61、A62、A71、A72。
[0031 ] 將All、A21、A31、A41、A51、A61、A71按比例加權(quán)移相，形成發(fā)射天線T。同時，將A12、 A22、A32、A42、A52、A62、A72^;：路信號再由功分器分成兩份A121、A122、A221、A222、A321、 A322、A421、A422、A521、A522、A621、A622、A721、A722。
[0032] 然后，利用加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，將A121、A221、A321、A421、A521、A621、A721按比例加權(quán)相移， 形成接收天線Rl，同時，將A122、A222、A322、A422、A522、A622、A722按相似的規(guī)律加權(quán)，形成 接收天線R2。
[0033] 運樣就構(gòu)成了一副新的發(fā)射天線T和兩副新的接收天線R1、R2,其中，發(fā)射天線T由 Al~A7列天線陣元組成，接收天線Rl由Al~A6列天線陣元組成(陣元A7的權(quán)重為零），接收 天線R2由第A2~A7列天線陣元組成(陣元Al的權(quán)重為零）。發(fā)射天線孔徑為3.5個波長，因此 其波束寬度為17°，接收天線RUR2)孔徑為3個波長，因此其波束寬度大約20°。整個天線面 的長度僅為3.5波長。
[0034] 本實用新型在天線設(shè)計方面，雖然結(jié)構(gòu)簡單，且實現(xiàn)方式也不復雜，但是并不容易 想到，其細節(jié)上的考慮和設(shè)計，緊密性非常強，而由細節(jié)構(gòu)成的整體也大幅優(yōu)化了車載雷達 天線的性能，使得車載雷達天線具備了良好的收發(fā)復用功能，從而為滿足車載雷達的測量 和安裝要求提供了良好的鋪墊。
[0035] 上述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式之一，不應(yīng)當用于限制本實用新型的 保護范圍，凡在本實用新型的主體設(shè)計思想和精神上作出的毫無實質(zhì)意義的改動或潤色， 其所解決的技術(shù)問題仍然與本實用新型一致的，均應(yīng)當包含在本實用新型的保護范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 應(yīng)用于車載雷達的收發(fā)復用天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括由N個天線陣元排列組成的 天線陣列，以及加權(quán)網(wǎng)絡(luò)和均為Μ個的電橋、功分器，1〈M < N，其中： 電橋，與N個天線陣元中Μ個連續(xù)的陣元一一對應(yīng)連接，用于初次分配天線陣元功率，并 將分配后的其中一部分功率傳至加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，將另一部分功率傳至功分器； 功分器，用于對接收的功率進行二次分配； 加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，用于將電橋傳輸?shù)墓β屎褪Ｓ嗟?N-Μ)個陣元的功率一起進行加權(quán)，形成一 副發(fā)射天線，同時還用于將功分器二次分配后的功率進行加權(quán)，形成兩副接收天線。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于車載雷達的收發(fā)復用天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電橋 為90度電橋或180度電橋。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于車載雷達的收發(fā)復用天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述 功分器為Wilkinson功分器、直接親合式定向親合器、分支線親合器、Lange親合器和混合 環(huán)耦合器中的任意一種或幾種。
【專利摘要】本實用新型公開了一種應(yīng)用于車載雷達的收發(fā)復用天線結(jié)構(gòu)，包括由N個天線陣元排列組成的天線陣列，以及加權(quán)網(wǎng)絡(luò)和均為M個的電橋、功分器，其中：電橋用于初次分配M個連續(xù)的陣元功率，并將分配后的其中一部分功率傳至加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，將另一部分功率傳至功分器；功分器用于對接收的功率進行二次分配；加權(quán)網(wǎng)絡(luò)用于將電橋傳輸?shù)墓β屎褪Ｓ嗟模∟-M）個陣元的功率一起進行加權(quán)，形成一副發(fā)射天線，同時還用于將功分器二次分配后的功率進行加權(quán)，形成兩副接收天線。本實用新型利用電橋解決收發(fā)隔離問題，再用功分器復用減少接收波瓣寬度，從而通過陣元復用的方式縮小了雷達天線面積，很好地滿足了車載雷達天線小型化的要求。
【IPC分類】H01Q21/00, H01Q1/50
【公開號】CN205231256
【申請?zhí)枴緾N201521105927
【發(fā)明人】唐偉, 張建軍
【申請人】成都安智杰科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月25日